Ацетон смертельная концентрация в моче
Publication in electronic media: 21.12.2011 under http://journal.forens-lit.ru/node/611
Publication in print media: Актуальные вопросы теории и практики судебно-медицинской экспертизы, Красноярск 2007 Вып. 5
И. А. Скрипко, С. А. Величко, Т. П. Прошина, Т. С. Кандыба, В. Н. Лебедев
КГУЗ "ККБСМЭ", г. Красноярск
При проведении судебно-химических исследований достаточно часто обнаруживают ацетон в содержимом желудке, что вносит определенный вопрос у судебно-медицинскиих экспертов и токсиколога о его происхождении. В отдельных случаях перед экспертами возникает вопрос необходимый для объективной оценки причин смерти — как объяснить наличие ацетона в биоматериале и расценивать ту или иную его концентрацию. Изучение литературных источников позволяет говорить о недостаточной освещенности данного вопроса.
Целью исследования является обоснование возможности присутствия эндогенного (без поступления извне) ацетона в желудке, с учетом его физико-химических, биохимических свойств, метаболизма, в частности, возможности процессов взаимопревращений ацетона и изопропилового спирта в организме.
Ацетон является естественным метаболитом организма человека и животных. Он входит в триаду соединений (бета-оксибутират, ацетоацетат и ацетон), обозначаемых, как кетоновые тела. Кетоновые тела объединяет общность происхождения, легкость взаимопревращений в организме, возможность совокупного количественного определения (в моче, крови).
В нормальных условиях содержание ацетона в сыворотке крови человека обычно не превышает бмг/л (0,006мг/мл). В организме ацетон частично подвергается превращениям, причем чем выше концентрация ацетона в крови, тем меньшая часть метаболизируется [1]. Незначительная часть ацетона, поступившего в организм, превращается в оксид углерода (IV), который выделяется с выдыхаемым воздухом. До 30% эндогенно образующегося ацетона экскретируется с мочой и выдыхаемым воздухом. Остальной ацетон подвергается окислению с последующим включением его фрагментов в процессы биосинтеза.
Учитывая физические свойства ацетона, его способность диффундировать через биомембрану по градиенту концентрации и возможность поступления ацетона в просвет желудочно-кишечного тракта из крови, можно обосновать присутствие ацетона в содержимом желудка. Следовательно, утверждение некоторых авторов (Бережной Р.В. и др.), что «. обнаружение ацетона в содержимом желудка несомненно свидетельствует об отравлении», не всегда является обоснованным.
После всасывания вещества в кровь происходит его распределение в организме, которое в основном зависит от физико-химических свойств, в частности, от его водорастворимое™, жирорастворимости и способности к диссоциации (новообразованию). Распределение вещества в организме происходит с током крови, куда оно обычно поступает независимо от пути проникновения в организм. Вещества — неэлектролиты частично растворяются в жидкой части крови, а частично проникают в эритроциты, где сорбируются на молекуле гемоглобина. Такую особенность неэлектролитов можно распространить и на эндогенный ацетон в крови. Поэтому можно заключить, что концентрация ацетона в содержимом желудка может быть несколько меньше, чем в крови, за счет процессов пассивной диффузии растворенного ацетона только из жидкой части крови. Учитывая высокую водорастворимость ацетона, он распространятся во всем водном секторе организма. Это показатель может иметь практическое значение для определения по концентрации ацетона в плазме общего количества ацетона циркулирующего в организме
По своим фармакологическим свойствам — ацетон проявляет наркотическое действие и обладает кумулятивными свойствами. Ацетон может поступать в организм с вдыхаемым воздухом, а также через пищевой канал и кожу. После поступления ацетона в кровь часть его переходит в головной мозг, селезенку, печень, поджелудочную железу, почки, легкие и сердце. Содержание ацетона в указанных органах несколько меньше, чем в крови [2]. По данным некоторых авторов, при отсутствии отравления ацетоном содержание его в суточной моче может достигать 30мг [1]. Это еще раз подтверждает сформулированное выше заключение, что концентрация ацетона в содержимом желудка может быть несколько меньше, чем в крови. Токсикологическая характеристика: В соответствии с Российским Регистром Потенциально Опасных Химических и Биологических Веществ (выборка по регистрационному № 426) и СанПин 2.1.4.1074-01 («Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества») — ацетон относится к 4 классу опасности вредных веществ, т.е. к веществам малоопасным. Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде общего пользования составляет 2,2 мг/л [9, 10].
При исследовании трупа в случае отравления ацетоном не имеется каких-либо специфических изменений внутренних органов. Следует лишь обратить внимание на характерный ароматический запах, исходящий от содержимого желудка, головного мозга и других внутренних органов, а также на признаки острой смерти: выраженное венозное полнокровие и отек внутренних органов, другие циркуляторные расстройства [1].
При распознавании отравлений ацетоном, в виду того, что ацетон является продуктом обмена веществ, его определение должно быть количественным. По литературным данным, при проведении анализа рекомендуют использовать перхлорат магния в качестве средства для поглощения паров ацетона, вследствие чего определяется лишь тот ацетон, который поступает в организм извне и является причиной отравления [1].
Исследование и результаты анализа
Проведенный в судебно-химическом отделении ККБСМЭ статистический анализ всех судебно-химических исследований за период 2004-2006г.г. показал, что обнаруживаемый ацетон составляет в среднем 35,2% от общего количества всех исследований. При проведении статистического анализа исследовались все судебно-химические акты с присутствием не только одного ацетона но и ацетона совместно с другими веществами, включая лекарственные.
Для определения зависимости содержания ацетона в крови и содержимом желудка за 2004-2006 гг. проанализировано 627 анализов крови, 367 анализов содержимого желудка и 48 анализов стенки желудка. Число случаев, когда на содержание ацетона исследовалось и содержимое желудка и кровь составило 353.
Статистическая обработка представленных данных позволяет сделать следующие заключения: Выборка ассиметрично смещена в сторону значений больше среднего. Мода (наиболее часто встречающееся значение) равна для показателя содержания ацетона в крови 0,02, для содержимого желудка и для стенки желудка 0,01, медиана (делит вариационный ряд пополам) соответственно составила 0,07, 0,07 и 0,03 мг/мл (таблица 1).
Таблица 1 Характеристики содержания ацетона в крови, желудке и стенке желудка по средним величинам (мг/мл).
| Кровь | Желудок | Стенка желудка | |
| Среднее | 0,15 | 0,18 | 0,06 |
| Стандартная ошибка (т) | 0,01 | 0,02 | 0,01 |
| Медиана | 0,07 | 0,07 | 0,03 |
| Мода | 0,02 | 0,01 | 0,01 |
| Стандартное отклонение (сигма) | 0,24 | 0,43 | 0,08 |
| Дисперсия выборки | 0,06 | 0,18 | 0,01 |
| Асимметричность | 3,99 | 5,44 | 3,86 |
| Счет | 626 | 367 | 48 |
Рис. 1. Соотношение содержания ацетона в крови и в желудке.
Рис. 2. Персентили содержания ацетона в крови и в желудке.
При рассмотрении содержания ацетона в крови и содержимом желудка в разрезе персентилей определяется зависимость, когда до концентрации 0,17 включительно превалируют лица с более высоким содержанием в крови, что указывает на его эндогенное происхождение. Необходимо отметить, что в части судебно-химических исследований помимо ацетона обнаруживался изопропиловый спирт в крови и (или) содержимом желудка, причем в меньших концентрациях, чем ацетон (за исключением случаев явного употребления изопропилового спирта внутрь и (или) при наличии смертельных концентраций его в крови). С учетом вышеперечисленных химических свойств ацетона (окисление и восстановление) это может указывать на взаимопревращаемость данных веществ.
В условиях судебно-химического отделения ККБСМЭ было проведено исследование крови и содержимого желудка крыс на ацетон методом газовой хроматографии по стандартной методике. Исследовались 30 лабораторных крыс. Ацетон в различных концентрациях (включая не разбавленный) вводили в хвостовую вену. Введением ацетона искусственно создавалось наличие в крови эндогенного ацетона. Исследование биоматериала проводилось через 30 мин от момента введения. При этом в 100% случаях помимо ацетона в содержимом желудка определялся изопропиловый спирт. Кроме того, определялась следующая закономерность, чем больше была концентрация ацетона, которое вводилось лабораторным животным, тем больше была вероятность обнаружения изопропилового спирта в цельной крови, помимо содержания его в желудке. Для удобства изложения результатов исследований и выводов, величина площади пиков условноприравнена к концентрации веществ. С учетом этого, можно отметить, что концентрация изопропилового спирта была всегда меньше концентрации ацетона.
При введении разбавленного изопропилового спирта помимо изопропанола, в крови и в содержимом желудка обнаруживался ацетон. Необходимо отметить то, что концентрация ацетона во много раз превышала концентрацию в исследуемом биоматериале. При этом процесс восстановление ацетона до изопропанола в превышающих концентрацию изопропилового спирта происходил достаточно быстро (в течение получаса). Результаты экспериментов на лабораторных животных доказывают возможность процессов взаимопревращаемости ацетона и изопропилового спирта (Рис. 3).
Рис. 3. Результаты исследования по площади пиков.
Мое меню
Смертельная доза для человека — более 100 мл [6].
Токсическая концентрация в крови 200 — 300 мг/л, смертельная — 550 мг/л [6].
Основные последствия воздействия ацетона: головная боль, головокружение, шаткая походка, общая слабость, состояние легкого опьянения, кашель, слезотечение, отеки слизистой рта, глотки, ларингоспазм, жжение во рту, по ходу пищевода, тошнота, рвота [12].
Поражает центральную нервную систему, печень, почки, гемолизует эритроциты. Местно раздражает и прижигает слизистые оболочки [12].
Ацетон обладает возбуждающим и наркотическим действием (что особенно хорошо проявляется при хроническом воздействии на людей, часто работающих с ацетоном как с растворителем), поражает центральную нервную систему, способен накапливаться в организме, в связи с чем токсическое действие зависит не только от его концентрации, но и от времени воздействия на организм [12].
Ацетон при высоких концентрациях (при более чем кратковременном воздействии) раздражает органы дыхания и вызывает жжение в глазах, при более длительном воздействии происходит кратковременный глазной отёк. Вероятно, способен вызывать головокружение, тошноту и дезориентацию при воздействии паров высоких концентраций [12].
При массивном отравлении наблюдается снижение артериального давления, угнетение дыхания, частый и слабый пульс, цианоз. Далее развивается кома, асфиксия. Смерть наступает от остановки дыхания [12].
При тяжелых отравлениях пострадавший теряет сознание уже через несколько минут и смерть наступает в течение 4-12 ч вследствие острой сердечно-сосудистой недостаточности. По одним данным, человек может без вреда принять 25 г ацетона. По другим же данным смертельная доза при приеме внутрь составляет 50 г или даже 1,5 г/кг. Особенно опасна аспирация жидкого ацетона в дыхательные пути, что может привести к асфиксии, остановке сердца и дыхания, мгновенной смерти [5].
Из-за высокой летучести, значительная часть ацетона испаряется в атмосферу, где период полураспада под действием ультрафиолетовых лучей составляет 22 дня.
Период полураспада в водной среде от 1 до 10 суток. Ацетон может вызывать значительное понижение уровня кислорода в воде из-за потребления его микроорганизмами.
Однако ацетон в небольших концентрациях, быстро поглощается рядом бактерий, использующих его в качестве питательной среды.
Еще статьи по теме
Экологический ущерб
В данном реферате мною затронута тема об экологическом ущербе. В настоящее время, внешнее воздействие может происходить от производства и от потребления в виде загрязнения окружающей среды. Анализ результатов внешнего воздействия производ .
Стратегии охраны природы
Человек — один из многочисленных видов животных, обитающих на Земле. Одна из особенностей его в том, что среди прочих видов у него самая сильная средопреобразующая деятельность. В последний век она приобрела такой размах, что встал вопрос .
Ацетон представляет собой токсичные кетоновые тела, которые вырабатывает наш организм. Они являются продуктом неполного окисления белков и жиров в организме. Поэтому она может возникнуть даже в абсолютно здоровом организме. Но не всем известно, в связи с чем, такое случается, и какие меры нужно предпринять, чтобы избежать опасных последствий.
Что означает содержание кетонов в урине
Увеличение содержания ацетона в сравнении с нормой называется ацетонурия или кетонурия. Особенно характерно при ацетонурии выделение с мочой кетоновых тел, к ним относятся ацетоуксусная кислота, оксимасляная кислота и собственно ацетон.
С практической точки зрения каждый показатель не анализируют порознь, а пользуются таким общепринятым понятием как «ацетон». Он образуется через недостаточное окисление белков и жиров организмом человека, и в больших концентрациях является токсичным.
Превышения темпа образования кетонов перед их окислением и выведением чревато такими последствиями как:
- обезвоживание;
- поражение слизистой желудочно-кишечного тракта;
- увеличение кислотности крови;
- повреждение клеток головного мозга вплоть до его отека;
- сердечнососудистая недостаточность;
- кетоацидотическая кома.
Показатели нормы содержания ацетона в моче
У каждого человека в моче может присутствовать ацетон, но лишь в самой низкой концентрации. Если у взрослого, результаты анализа не больше 10-30 мг ацетона в сутки, то никакого лечения не требуется. В крови здоровых людей присутствие кетонов настолько низкое (меньше 1-2 мг на 100 мл), что обычными тестами в лаборатории не определяется.
Поскольку кетоны являются переходными продуктами естественного метаболизма, при нормальной работе систем органов кетоновые тела окисляются до безопасных веществ, которые организм без остатка выводит вместе с потом, выдыхаемыми газами, уриной.
Для вычисления наличия ацетона в моче используют величину ммоль/л. Также для обозначения степени тяжести используют знаки +.
| Содержание | |
|---|---|
| Нормальный показатель | 0 ммоль/л |
| Слабоположительная реакция — требуется лечение в домашних условиях | От 0,5 (+/-) до 1,5 (+) ммоль/л |
| Положительная реакция — состояние средней тяжести | 4 ммоль/л (++) |
| Тяжелое состояние — требующее немедленного врачебного вмешательства | 10 ммоль/л (+++) |
Факторы повышающие уровень кетоновых тел
Правильная диагностика причин завышенных показаний ацетона в моче – залог успешного лечения больных. Ниже перечислены обстоятельства, которые приводят к росту кетонов:
- изнеможение организма голоданием продолжительностью в несколько дней. Так называемое «сухое голодание», когда практически не употребляют жидкость и есть опасность нарушения кислотно-щелочного баланса в теле;
- диеты, ограничивающие прием в пищу углеводов, преобладание жирной, богатой белками еды;
- чрезмерные физические нагрузки. Когда глюкоза и гликоген быстро сжигаются, тело использует альтернативный источник энергии – кетоны;
- у беременных. Их организм постоянно вынужден перестраиваться и обеспечивать питательными веществами не только себя, но и будущего ребенка;
- ежедневные стрессы, переживания, эмоциональные перенапряжения;
- хирургические вмешательства с применением общего наркоза, как показали многочисленные источники, часто сопровождаются кетонурией;
- лекарственные препараты. Отдельные лекарства способны провоцировать повышение уровня кетонов. Прием таких препаратов как Стрептозотоцин и Аспирин может показать в анализах ложный рост количества кетоновых тел.
Вместе с вышеперечисленными факторами, есть еще и более опасные причины, которые вызывают присутствие этого вещества в анализах, такие как:
- Сахарный диабет всех стадий и типов. Ацетонурия, чаще всего, спутница диабета первого типа, по этому, при таком результате анализа лучше сдать кровь на сахар. Если уровень глюкозы резко поднялся, то нужно безотлагательно обратиться за медицинской помощью.
- Недостаточное количество ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой. Их задача – гарантия своевременного и нормального расщепления питательных веществ, которые поступают в желудок. При недостатке таких ферментов, происходит сбой в пищеварительном процессе, нарушается обмен веществ, что в свою очередь ведет к развитию различных патологий.
- Анемия – изрядное изнеможение и истощение организма. Кахексися (или истощение) вызывает слабость, резкое снижение физиологических процессов, в некоторых случаях, ухудшение психического состояния.
- Инфекционные заболевания, что сопровождаются перепадами температуры тела – лихорадкой.
- Алкогольное отравление, пищевая интоксикация или кишечные инфекции вызывают повышение уровня ацетона из-за постоянной тошноты и проноса.
Не зависимо от того, что спровоцировало ацетонурию, это опасное, быстро прогрессирующее состояние. Повышение значения ацетона в анализах часто свидетельствует о прогрессе болезни. Следовательно, нужно своевременно прибегнуть к услугам опытного специалиста. Правильно подобранное лечение и питание помогут избавиться от ацетона в моче за два дня или даже быстрее.
Симптоматика при ацетонурии
Кетонурия имеет довольно характерные симптомы, что заметны даже непрофессионалу. Типичными будут следующие признаки:
- запах ацетона изо рта, в моче и рвотных массах. Употребление белковой пищи только усиливает его;
- высокая температура тела, что не падает после приема жаропонижающих лекарств;
- блеклость, в некоторой степени даже серость, кожи;
- постоянные мигрени, охватывающие всю поверхность черепа;
- спазмы живота. Ацетонурия отличается характерными болями в области пупка;
- у больного пропадает аппетит или он полностью отказывается от пищи и приема жидкостей;
- наблюдается появление слабости, сонливости, апатии, резкие изменения настроения;
- практически каждый прием пищи сопровождается рвотой, которая долго не прекращается.
Все симптомы может обнаружить и непрофессионал, но доктор должен обследовать больного, назначить анализы, подтвердить диагноз и прописать лечение.
Как определить ацетон
Для определения количества кетоновых тел в урине используются три варианта анализов:
- Экспресс-тесты. Чтобы определить ацетон в моче, не выходя из дома, можно воспользоваться диагностическими полосками, которые продаются в любой аптеке. Полоска с покрытием из чувствительного реактива погружается в свежеполученную мочу на пару секунд. Затем извлекается и кладется на сухую поверхность реактивом вверх. Через пару минут проводят расшифровку теста, сравнивая окраску индикатора полоски с цветной шкалой. Данный вид тестирования не самый точный, но даст возможность оперативно оценить рост уровня ацетона и принять необходимые меры для помощи больному.
- Общий анализ мочи. Он проводится в лабораторных условиях и дает возможность определить не только уровень кетонов, но и физико-химический состав урины, микроскопию осадка. К примеру, такой показатель, как увеличенное количество лейкоцитов, указывает на инфекцию, присутствие белка – на переохлаждение и чрезмерные мышечные нагрузки. Исследование покажет, какие соли находятся в моче, имеет ли она кислую либо щелочную реакцию. Так для больных диабетом характерна кислотная реакция мочи.
- Сбор суточной мочи. Такой анализ будет значительно информативнее с диагностической точки зрения. Исследуется вся моча выделенная пациентом на протяжении 24 часов. Минусами данного метода являются невозможность оперативно получить результат и сравнительная дороговизна.
Сравнение набора данных результатов анализов, дадут специалисту возможность, понять причину высокого показателя ацетона и что стало провокатором такого повышения.
Как понизить ацетон в домашних условиях
Очень важно при появлении тревожных симптомов сразу действовать, не дожидаясь, чтобы болезнь сама собой прошла. Обязательно нужно обратиться к доктору, который назначит домашнее либо стационарное лечение в зависимости от поставленного диагноза.
В домашних условиях повышенное содержание ацетона в моче начинают лечить с того, что полностью меняют образ жизни и питания. Нужно кушать полноценную, сбалансированную пищу, отказаться от жирного мяса.
Само собой разумеется, при лечении ацетона в домашних условиях, необходимо принимать сорбенты (доктор подскажет) и делать очистительные клизмы «до чистой воды». Промывание поможет избавить организм от токсинов и снизить температуру тела.
Выведению кетоновых тел способствует употребление большого количества жидкости – не менее двух литров. Лучше всего пить чистую воду, морсы, отвар из сушек и изюма. Если болезнь сопровождается рвотой, то жидкость нужно принимать по 1 чайной ложке через каждые 5 минут.
После того, как кризис миновал, залогом успешного выздоровления является строжайшая диета.
В первый день болезни необходимо пить много жидкости, желательно отказаться от пищи. На второй и все последующие дни постепенно вводят рис, картофель, овощные супы только на воде. Такую диету соблюдают 1-2 недели. В дальнейшем новые продукты в рацион вводят с большой осторожностью.
При кетонурии исключают фастфуд, газировку, все виды жирного мяса и рыбы, яйца и кондитерские изделия, полуфабрикаты и копчености, цельное молоко и жирный творог, бананы и цитрусовые.
Из мясопродуктов можно употреблять вареную куриную грудку, постную говядину или крольчатину. Супы варят только на «втором» бульоне. Нужно есть фрукты и овощи, черный хлеб, не жирные кисломолочные продукты.
Изменение образа жизни означает соблюдение дневного режима и регулярного своевременного сна. Также необходимо контролировать как физические, так и умственные нагрузки.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
