В несмертельных, но умеренно тяжелых случаях отравления возникают отдаленные последствия, которые в некотором отношении имитируют последствия, наблюдаемые при выздоровлении от инфекционных лихорадок. Отмечались слабость сообразительности, неспособность к рациональному и связному мышлению и даже безумие. Существует особая склонность к местным воспалениям, которые могут перейти в гангрену. Наблюдались различные параличи. Высыпания на коже, такие как герпес, пузырчатка и другие. Сахар в моче является почти постоянным спутником отравления оксидом углерода.
§ 39. Ядовитое действие оксида углерода, без сомнения, обусловлено тем фактом, что он легко абсорбируется кровью, вступая в прочное химическое соединение с гемоглобином; это соединение более стабильно, чем аналогичное соединение с газообразным кислородом, и поэтому медленно выводится из организма.
Следовательно, кровь животного, остающегося в атмосфере, содержащей оксид углерода, постоянно беднеет кислородом и богатеет оксидом углерода. Греан показал, что если животное дышит в течение одного часа смесью 0,5 части оксида углерода на 1000 частей кислорода, то к концу этого времени его кровь содержит на одну треть меньше кислорода, чем в норме, и содержит в 152 раза больше оксида углерода, чем в смеси. Атмосфера, содержащая 10 процентов оксида углерода, изменяет кровь так быстро, что через 10–25 секунд кровь содержит 4 процента оксида углерода, а через 75–90 секунд — 18,4 процента. Вдыхание даже в течение получаса атмосферы, содержащей от 0,07 до 0,12 процента оксида углерода, делает четверть красных кровяных телец неспособными соединяться с кислородом.
Однако кровь никогда не насыщается оксидом углерода полностью, так как животное погибает задолго до того, как это произойдет.
Характеристики крови и ее спектроскопические проявления описаны на стр. 58.
Помимо действия на кровь, существует действие на нервную систему. Коберт [57] относительно этого предмета говорит: «То, что СО оказывает прямое действие на нервную систему, наглядно проявляется при вдыхании атмосферы кислорода, содержащего по меньшей мере 20 процентов оксида углерода; ибо уже в первую минуту возникают острые судороги или полный паралич конечностей, в то время как кровь никоим образом не достигает степени насыщения, достаточной для объяснения таких симптомов. Гепперт в специальном исследовании показал, что животное, удушенное лишением кислорода, увеличивает частоту и глубину дыхательных движений; но когда животное подвергают воздействию СО, при котором происходит столь же полное лишение кислорода, как и в предыдущем случае, животное тем не менее не в состоянии усилить свои дыхательные движения; поэтому Гепперт справедливо заключает, что СО должно оказывать первичное специфическое повреждающее действие на нервные центры. Я (Коберт) склонен пойти на шаг дальше и на основании неопубликованных исследований утверждать, что СО пагубно влияет не только на ганглиозные клетки головного мозга, но также на периферические нервы (например, диафрагмальный), а также на различные другие ткани, такие как мышцы и железы, и что он вызывает столь быстрое развитие столь высокой степени деградации, которую нельзя объяснить простым медленным удушьем; может быть вызвана даже гангрена».
[57] Lehrbuch der Intoxicationen, 526.
Именно эта быстрая деградация является причиной огромного увеличения продуктов распада альбумина, обнаруживаемых экспериментально у животных.
§ 40. Посмертные изменения. — Лицо, шея, грудь, живот часто покрыты пятнами неправильной формы ярко-розового или синевато-красного цвета; эти пятна не отмечаются на спине и, следовательно, не зависят от стекания крови в нижнюю или наиболее отвесную часть тела; подобные красные пятна отмечались при отравлении синильной кислотой; причиной этого явления считают паралич мелких артерий кожи, которые поэтому заполняются измененной кровью. Кровь на всем протяжении обычно жидкая, красивого специфического красного цвета с голубоватым оттенком. Лицо преимущественно спокойное, бледное, пена на губах наблюдается редко. Гниение по большей части удивительно заторможено. Почти всегда наблюдается полнокровие (гиперемия) некоторых внутренних органов; иногда, и даже обычно, оболочки мозга сильно инъецированы; иногда полнокровие отмечается главным образом в легких, которые могут быть отечными, с выпотом; а в третьей группе случаев полнокровие наиболее выражено в брюшной полости.
Правые отделы сердца обычно заполнены кровью, а левая сторона содержит лишь немного крови.
Отравление малой дозой оксида углерода может вызвать лишь немногие поразительные изменения, и тогда доказательства истинной природы случая могут быть получены только путем тщательного исследования крови.
§ 41. Массовые отравления оксидом углерода. — Интересная серия случаев отравления водяным газом произошла в Лидсе в 1889 году и была описана д-ром Томасом Стивенсоном. [58]
[58] Guy’s Hospital Reports, 1889.
Водяной газ получают путем помещения кокса в вертикальный цилиндр и нагревания кокса до краснокаления. Через раскаленный кокс снизу вверх нагнетают воздух в течение десяти минут; затем подачу воздуха перекрывают и сверху вниз в течение четырех минут пропускают водяной пар; газ проходит через скруббер, а затем через очиститель с оксидом железа для удаления SH2. Он содержит около 50 процентов водорода и 40 процентов оксида углерода, то есть примерно в пять раз больше оксида углерода, чем светильный газ.
20 ноября 1889 года двое мужчин, Р. Френч и Г. Фенвик, оба злоупотреблявшие алкоголем, занимали бытовку на Лидском кузнечном заводе; бытовка имела объем 540 куб. футов и освещалась двумя горелками, каждая из которых сжигала 5,5 куб. футов водяного газа в час; бытовка отапливалась кухонной плитой, также сжигавшей водяной газ, причем продукты горения выходили в помещение бытовки. Оба мужчины вошли в бытовку после завтрака (в 8:30 утра). Френча видели часто ходящим туда и обратно, а Фенвика видели снаружи в 10:30 утра. В 11:30 мастер сопровождал Френча в бытовку и обнаружил Фенвика спящим, как он думал. В 12:30 дня сын Френча принес мужчинам обед, который впоследствии оказался нетронутым. В то время Френч также казался спящим; сын потряс его, после чего тот кивнул сыну, чтобы он уходил. Дверь бытовки, по-видимому, была закрыта, и в течение всего утра горелки продолжали гореть; никакого запаха не ощущалось. В 2:30 дня оба мужчины были обнаружены мертвыми. Впоследствии выяснилось, что печь не горела, а подача водяного газа была открыта.
Больше всего внимания в этом деле привлек странный инцидент при вскрытии. Аутопсии были начаты через два дня после смерти, 22 ноября, в комнате объемом 39 000 куб. футов. Присутствовали г-н Т. Скаттергуд (старший), г-н Артур Скаттергуд (младший), г-н Харгрейвз, три местных хирурга — г-да Браун, Ло и Джессоп, а также два ассистента — Пью и Спрей. Артур Скаттергуд сначала упал в обморок, г-н Скаттергуд-старший также почувствовал некоторые странные ощущения, а именно: покалывание в голове и легкое головокружение; затем г-н Пью почувствовал слабость и зашатался; а г-да Ло, Браун и Спрей — все пожаловались на недомогание.
Эти симптомы были вызваны не тем, как думали сначала, каким-либо летучим газом или паром, исходившим от тел отравленных людей, а, как обнаружилось впоследствии, имели очень простое объяснение: восемь горелок в комнате были частично открыты и не зажжены, и каждая из восьми горелок выделяла в комнату водяной газ.
В 1891 году произошли некоторые случаи отравления [59] СО, которые, вероятно, являются уникальными. Данные случаи имели место в январе в одной семье в Дарластоне. Первым признаком того, что с семьей, пострадавшей сильнее других, случилось что-то необычное, был тот факт, что до 9 часов утра воскресенья, 18 января, никто из членов семьи не появлялся на глаза. Соседи взломали дверь дома и обнаружили отца, мать и троих детей в постели, по-видимому, спящими, причем все попытки разбудить их потерпели полную неудачу. Вызванные врачи прибыли около 10 часов утра и обнаружили отца и мать в состоянии полной потери сознания, а двух детей в возрасте 11 и 14 лет, страдающих от боли, тошноты и диареи; третий ребенок к этому времени уже был перенесен в соседний домик.
[59] «Заметки о случаях отравления в результате вдыхания оксида углерода», д-р Джордж Рид, врач общественного здравоохранения графства Стаффорд. Public Health, vol. iii. 364.
Д-р Партридж, который дежурил у постели больных, оставался с пациентами три часа, после чего у него самого началась головная боль; в то время как другие, остававшиеся в доме дольше, пострадали сильнее и жаловались на неопределенное чувство истощения. Эти симптомы указывали на какую-то возбуждающую причину, связанную с обстановкой вокруг коттеджа; в результате во второй половине дня двух детей перевели в другой коттедж, а позже — также отца и мать. Все пациенты, за исключением матери, которая еще четыре дня спустя страдала от последствий острого приступа, полностью выздоровели. Мнение о том, что болезнь была обусловлена какой-то местной причиной, впоследствии укрепилось благодаря тому факту, что ночью в кухне коттеджа погибли две канарейки и кошка: первые — в клетке, а кошка — в шкафу, дверь которого была открыта. Также в том же доме на противоположной стороне дороги, жильцы которого некоторое время страдали от головной боли и депрессии, в клетке на кухне были найдены мертвыми две птицы. Важно отметить, что все эти животные погибли в соответствующих кухнях коттеджей и, следовательно, на первом этаже, в то время как семьи занимали второй этаж.
Отец заявил, что в течение двух-трех недель, предшествовавших серьезному заболеванию, он и вся семья жаловались на сильную лобную головную боль и ощущение общей депрессии. Это ощущение было постоянным днем и ночью у остальных членов семьи, но у него днем, после ухода из дома на работу, оно постепенно проходило, чтобы вернуться снова в течение ночи. Головные боли были настолько интенсивными, что вся семья в этот период регулярно прикладывала к голове смоченные уксусом тряпки, ложась спать каждую ночь примерно в течение трех недель. Около двух часов ночи в воскресенье головные боли стали настолько сильными, что мать встала с постели и заново примочки из уксуса с водой всем вокруг, после чего они все заснули и, во всяком случае отец и мать, оставались в состоянии полной потери сознания до утра понедельника.
Мужчина, занимавший дом напротив дома, где жила вышеупомянутая семья, сообщил рассказчику (д-ру Риду), что в воскресенье утром эта семья, состоявшая из четырех человек, тяжело заболела с ощущением тошноты и депрессии, сопровождавшихся головной болью; он также заявил, что некоторое время они ощущали запах того, что он называл «пожарной вонью», доносившийся из подвала.
Коттедж, в котором жила так сильно пострадавшая семья, был расположен примерно в 20 или 30 ярдах от ствола заброшенной угольной шахты и являлся крайним домом в ряду коттеджей. В нем был подвал, выходящий в наружный воздух, но этот проем обычно закрывался куском дерева. В соседнем доме, жильцы которого некоторое время страдали от головной боли, хотя и в меньшей степени, был подвал с аналогичным проемом, но снабженным плохо подогнанной крышкой. В доме на противоположной стороне дороги, в котором нашли двух мертвых птиц, подвал имел выходы как спереди, так и сзади; но оба эти проема до недавнего времени перед описанным происшествием содержались закрытыми. Подвалы во всех случаях сообщались с домами посредством дверей, открывавшихся в кухни. Согласно общим показаниям жильцов, из подвалов пахло «пожарной вонью», которая, по их мнению, исходила из соседней шахты.
Ствол заброшенной шахты сообщался с действующей шахтой, и для усиления вентиляции в этой шахте в течение нескольких недель в стволе была зажжена и подвешена печь. Эта печь подожгла уголь в заброшенной шахте, и из ствола уже в течение четырех недель шел дым. За два дня до расследования отверстие ствола было закрыто с целью тушения пожара.
Д-р Рид посчитал, исходя из симптомов и всех обстоятельств дела, что заболевание было обусловлено газом оксидом углерода, проникавшим в подвалы из шахты, а оттуда в жилые и спальные комнаты. Образец воздуха содержал 0,015 процента оксида углерода, хотя образец был взят после того, как подвальные окна пробыли открытыми в течение двадцати четырех часов.
§ 42. Обнаружение оксида углерода. — Часто может возникать необходимость обнаружить оксид углерода в воздухе и оценить его количество. Обнаружение в воздухе, если оксида углерода много, достаточно просто; но следы оксида углерода обнаружить трудно. Если с достаточными основаниями предполагается присутствие в воздухе количеств оксида углерода от половины процента и выше, воздух измеряют в газоизмерительном аппарате и пропускают в абсорбционную пипетку, заполненную щелочным раствором пирогалловой кислоты, а когда весь кислород поглощен, оставшийся азот и газы подвергают воздействию аммиачного раствора хлорида закиси меди (хлорида одновалентной меди).
Раствор хлорида одновалентной меди готовят путем растворения 10,3 г оксида меди в 150 куб. см концентрированной соляной кислоты и заполнения колбы медной стружкой; медь восстанавливает хлорид двувалентной меди до хлорида одновалентной меди; окончание восстановления определяется тем, что раствор становится бесцветным. Бесцветный кислый раствор вливают примерно в 1500 куб. см воды, и хлорид одновалентной меди оседает на дно в виде осадка. Надосадочную жидкость сливают как можно полнее, а осадок смывают в четвертьлитровую колбу 100–150 куб. см дистиллированной воды и пропускают аммиак в раствор до тех пор, пока он не приобретет бледно-голубой цвет. Раствор доводят водой до 200 куб. см так, чтобы он содержал около 7,3 грамма на процент хлорида одновалентной меди.
Такой раствор является поглотителем оксида углерода; он также поглощает этилен и ацетилен.
Раствор хлорида одновалентной меди, поглотивший СО, выделяет его при обработке бихроматом калия и кислотой. Ванклин предложил удалять кислород из больших количеств воздуха, затем абсорбировать присутствующий оксид углерода с помощью хлорида одновалентной меди и, наконец, освобождать хлорид одновалентной меди от этого последнего газа путем обработки кислым бихроматом, чтобы иметь возможность изучить свойства небольшого количества чистого газа.
Однако самым надежным методом обнаружения малых количеств оксида углерода является, как предложил Гемпель, его абсорбция в легких живого животного.
Мышь помещают между двумя воронками, соединенными вместе по краям лентой из тонкой резины; один из концов двойной воронки соединяют с аспиратором и таким образом протягивают воздух, скажем, в течение получаса или дольше; затем мышь умерщвляют путем утопления, и контрольную мышь, которая не подвергалась воздействию атмосферы с СО, также топят; тела обеих мышей разрезают пополам в области сердца и собирают кровь. Каждую пробочку крови разводят в одинаковой пропорции и исследуют спектроскопически способом, описанным на стр. 58.
Винклер обнаружил, что при использовании больших объемов газа (не менее 10 литров) можно легко обнаружить 0,05 процента оксида углерода.
II. — Хлор.
§ 43. Хлор представляет собой желто-зеленый газ, который под воздействием холода и давления может быть сжижен. Его удельный вес по отношению к водороду составляет 35,37; по отношению к воздуху — 2,45; один литр в стандартных условиях весит 3,167 г. Он растворим в воде.
Обычным методом получения является добавление соляной кислоты к хлорной извести, причем последнее вещество представляет собой гипохлорит кальция, смешанный с хлоридом кальция и, возможно, небольшим количеством гашеной извести. Другой метод заключается в обработке диоксида марганца соляной кислотой или в воздействии серной кислотой на диоксид марганца и поваренную соль.
При работе с газообразным хлором возможны несчастные случаи из-за его широкого применения в качестве дезинфицирующего средства, а также в производстве. В «уэлдоновском» процессе производства хлорной извести на пол специальных камер укладывается толстый слой извести; газообразный хлор пропускают в эти камеры в течение примерно четырех дней; затем подачу газа прекращают; неабсорбированный газ отводят вытяжкой или поглощают с помощью распределителя извести и открывают двери. Через два часа рабочие заходят для упаковки порошка. Упаковщики для возможности работы в камерах надевают респиратор, состоящий примерно из тридцати слоев влажной фланели; она туго завязывается вокруг рта так, чтобы ноздри оставались свободными и прилегали к ней. Мужчины обязаны вдыхать воздух через фланель и выдыхать через ноздрю, иначе они, на профессиональном жаргоне, «нахватаются газа». Некоторые также носят защитные очки для предохранения глаз. Несмотря на эти предосторожности, они обычно страдают заболеваниями грудной клетки.
§ 44. Действие. — Свободный хлор в количестве от 0,04 до 0,06 на тысячу, поступающий в легкие, опасен для жизни, так как при непосредственном воздействии хлора на влажную слизистую оболочку образуется соляная кислота. Действие хлора трудно отличить от действия газообразной соляной кислоты, и Леманн обнаружил, что 1,5 на тысячу этого последнего газа поражает животных, вызывая сразу беспокойство, признаки боли с сильной одышкой, а позже кому. Были поражены глаза и слизистая оболочка носа. В роговице происходили анатомические изменения, о чем свидетельствовало белое помутнение.
В случаях выздоровления из ноздрей наблюдалось гнойное отделяемое с периодическим некрозом слизистой оболочки. Симптомы у человека аналогичны: отмечается сильное стеснение в груди, раздражение носа и глаз, кашель и при малых повторяющихся дозах — бронхит со всеми сопутствующими неблагоприятными проявлениями. Хлорная известь при приеме внутрь не столь смертельна. Гертвиг давал 1000 г лошадям, 30 г овцам и козам и 15 г собакам без наступления смерти. Симптомами в этих случаях были учащение пульса и дыхания, усиление перистальтики кишечника и стимуляция секреции почек. Моча пахла хлором.
§ 45. Посмертные изменения. — Гиперемия легких с экхимозами и пневмоническими очагами при усиленной секреции бронхиальных трубок. В слизистой оболочке желудка — экхимозы. Щелочность крови уменьшена, могут наблюдаться внешние признаки отбеливания. Лишь в исключительных случаях во внутренних органах ощущался запах хлора.