Цианистый водород: настоящий убийца среди горючих газов
Дым, который присутствует во время пожара в здании, состоит из нескольких раздражающих, токсичных и удушающих химических веществ, в зависимости от материалов, которые горят. Эти химические вещества могут включать соляную кислоту, аммиак, углекислый газ, монооксид углерода, сероводород и цианистый водород. По данным Противопожарного управления США (USFA), дым является причиной от 60% до 80% всех смертей от пожаров. Недавние исследования показали, что цианистый водород, присутствующий в дыме, образующемся при пожарах в зданиях, может играть более значительную роль в травмах и гибели пожарных и гражданских лиц, чем считалось ранее.
Дым, образующийся при пожарах в конструкциях из продуктов, состоящих из углерода и азота, содержит различные концентрации цианистого водорода. Коммерческие продукты, состоящие из таких материалов, как шерсть, бумага, хлопок, шелк и пластмассы, при горении могут выделять цианистый водород. Цианистый водород образуется, когда натуральные волокна, такие как шерсть и шелк, и синтетические полимеры, такие как полиуретан и нейлон, не полностью сгорают во время пожара. Эти материалы используются для утепления, напольных покрытий и других строительных материалов и мебели, которые могут присутствовать в здании.
По оценкам Министерства сельского хозяйства США, ежегодно происходит около 20 800 пожаров в жилых зданиях с использованием таких видов топлива, как матрасы, подушки и постельные принадлежности. Синтетические компоненты этих топлив имеют тенденцию гореть горячее и быстрее, чем обычные материалы, что приводит к более быстрому воспламенению при комнатной температуре. Вспышка способствует разложению синтетических материалов, что приводит к выделению цианистого водорода и других токсичных газов.
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) расследовал пожар, произошедший в ночном клубе Station в Уэст-Уорике, штат Мичиган, в феврале 2003 года. NIST пришел к выводу, что цианид сыграл ключевую роль в 100 смертях, произошедших в результате этого пожара. Тестирование пожарных из Провиденса также показало положительные результаты на предмет воздействия цианида. Испытание живым огнем с использованием полномасштабного макета ночного клуба показало, что в течение нескольких секунд после возгорания концентрация монооксида углерода и цианистого водорода резко возросла, в то время как уровень кислорода в помещении снизился.
Исследования, проведенные в других странах, привели к аналогичным выводам. Пожарная команда Парижа изучила 43 случая смерти, связанных с пожарами, и обнаружила прямую связь между концентрацией цианида в крови и причиной смерти в результате пожара. Исследование, проведенное в Аргентине после пожара в тюрьме, в результате которого погибли 35 заключенных, дало дополнительные доказательства. Уровень окиси углерода у жертв был в пределах несмертельного диапазона, но уровень цианида в крови превышал смертельный диапазон.
По данным Коалиции по лечению отравлений цианидом (CPTC), воздействие цианистого водорода при пожарах в зданиях является основной причиной отравления цианидом. CPTC - это некоммерческая организация, состоящая из отдельных лиц и групп. Все члены коалиции принимают непосредственное участие в выявлении и лечении случаев воздействия цианида. Их миссия заключается в "содействии рациональному подходу к диагностике и лечению отравления цианидом посредством исследований, пропаганды и образования, тем самым снижая заболеваемость / смертность от причин, связанных с цианидом". В настоящее время имеется мало ресурсов для повышения осведомленности о риске воздействия цианида. CPTC надеется стать важным источником информации об отравлениях цианидом и сторонником улучшения раннего распознавания и надлежащего лечения.
Пожарные могут принять меры для предотвращения воздействия цианистого водорода, что также может помочь уменьшить некоторые сердечные приступы, которые являются основной причиной смерти пожарных. Одним из органов-мишеней цианистого водорода является сердце. Большинство пожарных в США имеют доступ к автономным дыхательным аппаратам (SCBA), основным компонентам средств индивидуальной защиты (СИЗ) для защиты пожарных от воздействия цианистого водорода и его последствий. Пожарные должны носить SCBA в любое время, когда присутствует дым. Цианистый водород присутствует не только в видимом дыме, но может присутствовать во время капитального ремонта, когда дым больше не виден, и когда SCBA часто удаляют. Это большая ошибка, поскольку токсичные газы все еще могут присутствовать. Пришло время внести оперативные изменения, которые требуют, чтобы пожарные носили SCBA всякий раз, когда присутствует дым, и в течение всего времени, пока они находятся внутри здания, которое было охвачено огнем, если только мониторинг воздуха не покажет, что воздух безопасен для дыхания.
Цианистый водород (HCN), также известный как синильная кислота, представляет собой бесцветный газ или жидкость с характерным слабым запахом горького миндаля. Помимо того, что цианистый водород является важным промышленным химическим веществом, он является боевым химическим агентом. Он классифицируется как агент крови, потому что он попадает в кровоток и препятствует утилизации внутриклеточного кислорода, что приводит к химической асфиксии даже в присутствии достаточного количества кислорода в атмосфере.
Министерство транспорта США (DOT) классифицирует цианистый водород как яд 6,1. Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) перечисляет обозначение системы 704 для цианистого водорода как Здоровье 4, воспламеняемость 4 и реакционная способность 2. Цианистый водород может всасываться в организм при вдыхании, через кожу и при приеме внутрь. Органами, наиболее восприимчивыми к цианиду, являются центральная нервная система (ЦНС) и сердце. Минимальная смертельная доза составляет примерно 50 мг для взрослых. Примерно 90 частей на миллион (промилле) приводят к летальному исходу за 30 минут, а 300 промилле приводят к летальному исходу в течение нескольких минут.
В полевых условиях мало что можно сделать для выявления отравления цианидом у жертв пожаров или других несчастных случаев. Диагноз острой токсичности цианида является в первую очередь клиническим, основанным на быстром возникновении токсичности для ЦНС и кардиореспираторного коллапса. Поэтому персонал, отвечающий за реагирование, должен сделать определенные предположения, чтобы своевременно начать жизненно необходимое лечение. Когда на месте пожара есть пострадавшие, которые подверглись воздействию дыма, следует заподозрить отравление цианидом. Наличие сажи во рту, вокруг носа и измененный уровень сознания также указывают на высокую вероятность отравления цианидом. Признаки и симптомы отравления цианидом могут варьироваться в зависимости от источника и пути воздействия, а также полученной дозы. Начальные признаки воздействия низкой концентрации включают учащенное дыхание, головокружение, слабость, тошноту / рвоту, раздражение глаз, розовый или красный цвет кожи, учащенное сердцебиение и потоотделение. Отсроченные признаки умеренных и высоких концентраций включают потерю сознания, остановку дыхания, остановку сердца, кому и судороги. Жертвы, подвергшиеся воздействию цианистого водорода, нуждаются в поддерживающем уходе и быстром введении специфических противоядий.
Следует подозревать, что жертвы вдыхания дыма страдают от отравления цианидом. Важно лечить их как можно быстрее. Протоколы лечения включают удаление пострадавшего от дальнейшего воздействия, восстановление или поддержание открытых дыхательных путей и введение 100% кислорода с помощью маски без ребризера или маски с клапаном. Исследования показали, что кислород оказывает некоторое противоядительное действие на жертв отравления цианидом.
Если подозревается тяжелое отравление угарным газом и цианистым водородом, то один раз в больнице может быть введен гипербарический кислород, хотя нет известных успехов в использовании гипербарического кислорода только для отравления цианидом. Выполните агрессивное расширенное лечение дыхательных путей, включая раннюю интубацию, если это необходимо. Обеспечьте сердечно-легочную поддержку и стабилизируйте жизненно важные показатели, включая использование травматологии и лечение ожогов. По клиническим показаниям следует применять соответствующие медицинские вмешательства, такие как противоядие, для контроля судорог, стабилизации сердечно-сосудистой функции и коррекции метаболического ацидоза, если он известен.
Наилучшей процедурой для пожарных является защита от воздействия цианистого водорода и других токсичных веществ путем ношения СИЗ и дыхательных аппаратов. Однако в случае, если воздействие все же произойдет, имеются наборы цианидных противоядий, которые эффективны при быстром введении после воздействия. Некоторые парамедики могут быть обучены и способны применять наборы цианидов в полевых условиях, но большинство противоядий вводятся в отделении неотложной помощи больницы, поэтому важно, чтобы персонал скорой медицинской помощи знал, в каких больницах имеются наборы цианидных противоядий.
Наборы противоядий, доступные при отравлении цианидом в США, содержат три лекарства, которые необходимо вводить в определенном порядке. Во-первых, амилнитрит вводится путем ингаляции. Если кислород и амилнитрат не помогают при лечении пострадавшего, то внутривенно вводят нитрит натрия. За этим следует внутривенное вливание тиосульфата натрия. Другие антидоты, которые можно вводить в полевых условиях, использовались в других странах, но недоступны в США. К ним относится гидроксокобаламин, предшественник витамина В12, который безопасно и эффективно используется во Франции под торговой маркой Cyanokit. Эдедат дикобальта используется в Соединенном Королевстве для лечения отравления цианидом, а 4-диметиламинофенол (DMAP) используется в Германии в качестве противоядия при тяжелом отравлении цианидом у пациентов, находящихся в глубокой коме, с расширенными нереактивными зрачками и ухудшением кардиореспираторной функции.
Новый тип персонального детектора под названием Chameleon использует химически активные метки в держателе браслета, чтобы определить, когда в данной атмосфере присутствуют опасные уровни газов. Сменные язычки меняют цвет, указывая на присутствие предполагаемого типа газа. Каждый браслет способен обнаруживать восемь газов одновременно. Человеку, носящему браслет, просто нужно следить за изменением цвета. Цианид - один из газов, которые может обнаружить Хамелеон. Это устройство может быть полезно при капитальном ремонте, когда могут присутствовать невидимые токсичные газы, такие как цианистый водород.