Καίγεται το υδρόθειο; Η επίδραση του υδρόθειου στο σώμα του ανθρώπου και των ζώων

Ασθένειες που προκαλούνται από έκθεση σε υδρόθειο ΕΝΑ.

Επαγγελματικές ασθένειες

Τι είναι το υδρόθειο και πού χρησιμοποιείται;

Το υδρόθειο (H2S) είναι ένα εύφλεκτο, άχρωμο αέριο που είναι βαρύτερο από τον αέρα και έχει μια χαρακτηριστική οσμή σάπιων αυγών.

Επιπολασμός και εφαρμογές του υδρόθειου.

Στη φύση, το υδρόθειο βρίσκεται σε ηφαιστειακά αέρια και υγρά μέρη, όπου η βακτηριακή χλωρίδα αποσυνθέτει οργανικές ουσίες που περιέχουν θείο. Στη βιομηχανία, μπορεί να σχηματιστεί ως αποτέλεσμα της επαφής στοιχειακού θείου ή ενώσεων που περιέχουν θείο με οργανικά υλικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Το υδρόθειο είναι ένα ανεπιθύμητο παραπροϊόν πολλών βιομηχανιών. Αυτές περιλαμβάνουν: την πετροχημική βιομηχανία, εργοστάσια οπτάνθρακα, επιχειρήσεις παραγωγής ινών βισκόζης, σελοφάν, αλάτων βαρίου, χρωμάτων και χρωστικών που περιέχουν θείο, εργοστάσια παραγωγής λιθογραφιών και φωτοχαρακτηριστικών, ζάχαρης και βυρσοδεψείων, καθώς και μονάδες επεξεργασίας λυμάτων .
Το υδρόθειο χρησιμοποιείται ως ενδιάμεσο στη σύνθεση ανόργανων ενώσεων θείου, θειικού οξέος και οργανικών ενώσεων θείου.

Επαγγελματικές ομάδες που διατρέχουν κίνδυνο έκθεσης στο υδρόθειο

Υπάλληλοι επιχειρήσεων επεξεργασίας λυμάτων, μεταλλωρύχοι, μεταλλουργοί, άνθρωποι που ασχολούνται με ενσίρωση, εργαζόμενοι σε εργοστάσια ζάχαρης, βυρσοδεψεία, εργοστάσια παραγωγής ινών βισκόζης και σελοφάν, χημικές επιχειρήσεις (παραγωγή θειικού οξέος, αλάτων βαρίου κ.λπ.) διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο της έκθεσης..

Ο μηχανισμός δράσης του υδρόθειου στους ανθρώπους. Ο κίνδυνος του υδρόθειου.

Αναρρόφηση
Υπό βιομηχανικές συνθήκες, το υδρόθειο απορροφάται μόνο μέσω του αναπνευστικού συστήματος.
Βιομετασχηματισμός
Το υδρόθειο οξειδώνεται γρήγορα σε θειικά. Είναι αναστολέας της οξειδάσης του κυτοχρώματος (αναπνευστικό ένζυμο του Warburg).
Επιλογή
Μόνο ένα μικρό μέρος (λιγότερο από 10%) της απορροφούμενης ποσότητας απεκκρίνεται αμετάβλητο στον εκπνεόμενο αέρα. Οι μεταβολίτες του υδρόθειου (θειικά, θειοθειικά) απεκκρίνονται στα ούρα.

Αξιολόγηση έκθεσης σε υδρόθειο

Εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων
Όπου είναι πιθανό να υπάρχουν επικίνδυνες συγκεντρώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν λυχνίες ένδειξης για τον προσδιορισμό της τελευταίας. Για την ποσοτική μελέτη των συγκεντρώσεων υδρόθειου στον αέρα, συνιστάται τόσο η χρωματομετρική μέθοδος με κυανό του μεθυλενίου όσο και η αέρια χρωματογραφία. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η τελευταία μέθοδος επιτρέπει τη χρήση μεμονωμένων δειγματοληπτών.
Βιολογική εκτίμηση
Δεν υπάρχουν μέθοδοι βιολογικής αξιολόγησης.

Δηλητηρίαση από υδρόθειο και ασθένειες από έκθεση σε υδρόθειο.

Οξείες ασθένειες
Το υδρόθειο ερεθίζει τα μάτια, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε κερατοεπιπεφυκίτιδα. Ερεθίζει επίσης την αναπνευστική οδό, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε βρογχίτιδα και ακόμη και πνευμονικό οίδημα. Όταν εκτίθεται σε μεγάλες συγκεντρώσεις, αναπτύσσεται παράλυση της όσφρησης, έτσι ένα άτομο παύει να αντιλαμβάνεται τη μυρωδιά του αερίου. Τα συμπτώματα της οξείας δηλητηρίασης περιλαμβάνουν: ερεθισμό των ματιών και της αναπνευστικής οδού, πονοκέφαλο, ζάλη και πόνο στο στήθος. Σε σοβαρές περιπτώσεις, κώμα, επιληπτικές κρίσεις και θάνατος μπορεί να εμφανιστούν μέσα σε δευτερόλεπτα.

Χρόνιες ασθένειες
Σύμφωνα με αρκετούς συγγραφείς, ως αποτέλεσμα της παρατεταμένης έκθεσης σε υδρόθειο σε συγκεντρώσεις που δεν προκαλούν οξεία δηλητηρίαση, μπορεί να εμφανιστούν τα ακόλουθα συμπτώματα: πονοκέφαλοι, ζάλη, αδυναμία συγκέντρωσης σε οτιδήποτε, ασταθής διάθεση, υπεριδρωσία, δυσλειτουργία του αυτόνομου νευρικό σύστημα, χρόνια βρογχίτιδα και δυσπεψία. Ωστόσο, άλλοι ερευνητές απορρίπτουν την πιθανότητα χρόνιας μέθης.

Σχέση μεταξύ του επιπέδου έκθεσης και της νόσου

Το όριο οσμής για το υδρόθειο είναι περίπου 0,012-0,03 μg/m3 αέρα. Σε συγκέντρωση 7-11 μg/m3, η μυρωδιά γίνεται αφόρητη ακόμα και για όσους έχουν τακτική επαφή με το υδρόθειο. Σε συγκέντρωση 1500 mcg/m3, μπορεί να αναπτυχθεί κώμα μετά από μία μόνο εισπνοή, ακολουθούμενο από γρήγορο θάνατο. Η μακροχρόνια έκθεση σε συγκέντρωση 375 μg/m3 προκαλεί πνευμονικό οίδημα και σε συγκέντρωση 75 μg/m3 - κερατοεπιπεφυκίτιδα και βρογχίτιδα.

Πρόβλεψη

Η συνέπεια της σοβαρής οξείας δηλητηρίασης με κώμα μπορεί να είναι μόνιμη βλάβη στον εγκέφαλο ή την καρδιά, ενώ η πρόγνωση για μέτρια δηλητηρίαση είναι ευνοϊκή.

Διαφορική διάγνωση

Είναι απαραίτητο να αποκλειστούν άλλες αιτίες που προκαλούν διαταραχές της συνείδησης (νευρολογικές, καρδιαγγειακές, μεταβολικές), καθώς και να αποδειχθεί η έκθεση σε υδρόθειο σε υψηλές συγκεντρώσεις (βάσει επαγγελματικού ιστορικού, ανίχνευση υψηλών συγκεντρώσεων στον αέρα). Σε περίπτωση ανάπτυξης κερατοεπιπεφυκίτιδας ή οξείας αναπνευστικής νόσου, αρκεί να επιβεβαιωθεί η έκθεση σε υδρόθειο σε υψηλές συγκεντρώσεις.

Ευαισθησία

Η ευαισθησία στις επιδράσεις του υδρόθειου αυξάνεται από όλες τις ασθένειες που συνοδεύονται από επιδείνωση της παροχής οξυγόνου σε ζωτικά όργανα (αθηροσκλήρωση εγκεφαλικών αγγείων και στεφανιαίων αρτηριών, αναιμία, χρόνιες αναπνευστικές παθήσεις), καθώς και κερατοεπιπεφυκίτιδα.

ΙΑΤΡΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Προκαταρκτικός έλεγχος
Θα πρέπει να περιλαμβάνει αναμνησία και κλινική εξέταση, στην οποία θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην κατάσταση των ματιών, του νευρικού και καρδιαγγειακού συστήματος και των αναπνευστικών οργάνων. Μπορείτε να μελετήσετε τους κύριους δείκτες της πνευμονικής λειτουργίας (FVC, FEV1.0).
Σε ιατρικούς όρους, δεν διαφέρουν από τις εξετάσεις πριν από την πρόσληψη. Συνήθως πραγματοποιούνται μία φορά το χρόνο.

Θεραπεία δηλητηρίαση από υδρόθειο.

Σε περίπτωση οξείας δηλητηρίασης από υδρόθειο Το θύμα πρέπει να μεταφερθεί αμέσως στον καθαρό αέρα και να ξεκινήσει συμπτωματική θεραπεία. Μπορεί να χρειαστεί τεχνητή αναπνοή.

Προληπτικές ενέργειες

Οι συγκεντρώσεις υδρόθειου στον αέρα πρέπει να διατηρούνται όσο το δυνατόν χαμηλότερα με τη χρήση ειδικών τεχνικών μέτρων (διαδικασίες παραγωγής σφράγισης, αερισμός). Μπορεί να είναι απαραίτητη η αναπνευστική προστασία (χρησιμοποιώντας αναπνευστήρες ή αναπνευστική συσκευή κλειστού κυκλώματος).
Οι μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις υδρόθειου στον αέρα στους χώρους εργασίας σε διάφορες χώρες ποικίλλουν από 10 έως 15 μg/m3.

Τα προληπτικά μέτρα περιλαμβάνουν την υποχρεωτική χρήση ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού και προστατευτικού ρουχισμού. Η επιχείρηση παραγωγής και κλωστοϋφαντουργίας Fakel - ο ιστότοπος της εταιρείας f-tk.ru - προσφέρει μια μεγάλη ποικιλία από ρούχα εργασίας, παπούτσια ασφαλείας και εξοπλισμό ατομικής προστασίας.

Το υδρόθειο μπορεί να σχηματιστεί στο σώμα και να επηρεάσει την πορεία των μεταβολικών αντιδράσεων. Μια αλλαγή στη συγκέντρωσή του οδηγεί στην ανάπτυξη παθολογιών. Ταυτόχρονα, η περίσσεια αυτού του αερίου στον αέρα είναι επικίνδυνη!

Το υδρόθειο είναι ένα αέριο με εξαιρετικά δυσάρεστη οσμή πρωτεΐνης που σαπίζει ή, με απλά λόγια, σάπιων αυγών. Απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση της οργανικής ύλης. Το υδρόθειο είναι βαρύτερο από τον αέρα, επομένως μπορεί να συσσωρευτεί σε τάφρους, χαράδρες, λάκκους και μολυσμένα πηγάδια. Τα ηφαιστειακά αέρια είναι επίσης πλούσια σε αυτό. Στη βιομηχανία, το υδρόθειο είναι υποπροϊόν της διύλισης λαδιού και άνθρακα, επεξεργασίας λυμάτων, παραγωγής χρωμάτων, σελοφάν, ζάχαρης, βισκόζης κλπ. Διαβάστε παρακάτω τι επίδραση έχει στον οργανισμό.

Η επαφή του ανθρώπου με το υδρόθειο είναι πολύ επικίνδυνη. Αυτό το αέριο είναι ένα ισχυρό δηλητήριο. Μόλις εισέλθει στο σώμα, μετατρέπεται σε θειικό άλας και μπλοκάρει το αναπνευστικό ένζυμο κυτοχρωμική οξειδάση. Με μια μικρή συγκέντρωση υδρόθειου στον αέρα, το αναπνευστικό σύστημα διεγείρεται. Έτσι το ανθρώπινο σώμα προσπαθεί να αντισταθμίσει την έλλειψη οξυγόνου.

Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε αυτό το αέριο, αρχίζει μια απότομη καταστολή του αναπνευστικού συστήματος. Σε συγκέντρωση υδρόθειου 1000 mg/m3 ή μεγαλύτερη, ένα άτομο θα πεθάνει ακαριαία.

Από την παιδική ηλικία, η μυρωδιά των σάπιων αυγών θυμίζει σε όλους τι είναι το υδρόθειο. Το άχρωμο αέριο με τον χημικό τύπο H2S είναι πολύ εύφλεκτο. Μια δηλητηριώδης τοξίνη σπάνια προκαλεί οξεία δηλητηρίαση, αλλά χωρίς θεραπεία επιδεινώνει την ανθρώπινη υγεία ακόμη και σε μικρές δόσεις. Οι άνθρωποι εκτίθενται σε αυτό σε βιομηχανικά περιβάλλοντα όπου το κρυσταλλικό θείο μπορεί να καεί. Η ουσία παράγεται στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια αερίου. Κατά τη διάρκεια πυρκαγιών, το υδρόθειο καίγεται με μπλε φλόγα.

Διάδοση ουσίας

Ο συνδυασμός και η παραγωγή θείου και υδρογόνου συνδέεται με την αποσύνθεση της οργανικής ύλης, των πετρωμάτων με θειούχες ενώσεις, γι' αυτό είναι συνηθισμένος στις βιομηχανίες εξόρυξης, οπτάνθρακα, φυσικού αερίου και πετρελαίου. βρίσκεται στα βιομηχανικά λύματα και στα λύματα. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση (MPC) στον αέρα είναι 10 mg/m3, αλλά η παρουσία υδρογονανθράκων είναι μέχρι 3 mg/m3.Υπάρχει συσσώρευση αερίου υδρόθειου σε ηφαιστειακά πετρώματα, σε μέρη όπου τα θειώδη μεταλλικά νερά φτάνουν στην επιφάνεια της γης ή όπου τα οργανικά απόβλητα αποθηκεύονται σε βαθιά κοιλώματα.

Εργαζόμενοι σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, εργαζόμενοι σε αποχετευτικά δίκτυα, αντλιοστάσια, σήραγγες, φρεάτια, μεταλλωρύχοι και εργαζόμενοι σε χημικά εργαστήρια εκτίθενται σε μέθη.

Η χρήση σουλφιδίων είναι κοινή στη μεταλλουργία στην επεξεργασία μεταλλευμάτων μη σιδηρούχων μετάλλων, στην ελαφριά βιομηχανία ως φωσφόρους και στην ηλεκτρονική. Η ουσία παρουσιάζει τις χημικές ιδιότητες ενός αναγωγικού παράγοντα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θείου και θειικού οξέος.

Τοξικότητα και ανίχνευση

Η τοξίνη έχει τρίτη κατηγορία κινδύνου και είναι περίπου 5-10 φορές λιγότερο τοξική από το κυάνιο. Οι φυσικές του ιδιότητες καθορίζουν τη σοβαρότητα της δηλητηρίασης. Το υδρόθειο είναι βαρύτερο από τον αέρα και συμπυκνώνεται σε άχρωμο υγρό και διαλύεται γρήγορα στο νερό.

Το άοσμο αέριο δεν ανιχνεύεται σε συγκεντρώσεις κάτω από 1 ppm, το ελάχιστο όριο αφής είναι 0,18 mg/m3. Μυρίζει σάπια αυγά σε δόση περίπου 40 mg/m3 και σε μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση 40 έως 150 mg/m3 έχει γλυκιά μυρωδιά. Μια δόση πάνω από 150 mg/m3 προκαλεί ταχεία προσωρινή παράλυση των οσφρητικών νεύρων, η οποία οδηγεί σε αδυναμία αναγνώρισης του αερίου.

Ιαματικά νερά με θειάφι

Το υδρόθειο στο νερό δεν είναι πάντα επικίνδυνο. Σε ένα πηγάδι με πόσιμο νερό, η επιτρεπόμενη συγκέντρωση είναι κάτω από 0,03 mg/l, και όταν καθιζάνει, το νερό θα γίνει θολό λόγω της μετατόπισης του θείου από το οξυγόνο. Τα οφέλη και οι βλάβες του διαλύματος υδρόθειου συνδέονται με τις φαρμακευτικές ιδιότητες των σουλφιδικών οξέων. Από εδώ προήλθαν τα μεταλλικά νερά, τα οποία σχηματίζονται φυσικά μέσω της επαφής μεταξύ του νερού και των ανόργανων θειούχων πετρωμάτων.

Το υδρόθειο νερό με συγκέντρωση 10-40 mg/l μειώνει την παραγωγή γαστρικού υγρού, εξαλείφει τη δυσκοιλιότητα και προάγει την απέκκριση της χολής. Το πόσιμο νερό συνιστάται για ηπατική βλάβη και δηλητηρίαση από βαρέα μέταλλα, αλλά πάρτε το μόνο όπως συνιστάται από γιατρό.

Δηλητηριώδεις επιδράσεις του υδρόθειου στον άνθρωπο

Υπάρχουν δύο τρόποι δηλητηρίασης από υδρόθειο:

• εισπνοή;
• επαφή με το δέρμα ή τους βλεννογόνους.

Σε κυτταρικό επίπεδο, η ουσία συνδέεται με μόρια σιδήρου και αναστέλλει τις οξειδάσες του κυτοχρώματος στα μιτοχόνδρια και εμποδίζει την παροχή οξυγόνου.

Η πείνα με οξυγόνο είναι αυτό που είναι επικίνδυνο για το αέριο, το οποίο σχηματίζει σουλφίδια όταν εισέρχεται στο αίμα.

Η δηλητηρίαση συμβαίνει όταν η συσσώρευση των σουλφιδίων υπερβαίνει την ικανότητα του σώματος να τα αποβάλλει. Η ουσία διαλύεται εύκολα στα λίπη, επομένως διεισδύει εύκολα σε οποιαδήποτε κύτταρα, ειδικά στο κεντρικό νευρικό σύστημα και στους πνεύμονες.

Το εύρος των εκδηλώσεων εξαρτάται από τη συγκέντρωση και τη διάρκεια της έκθεσης στο υδρόθειο στο ανθρώπινο σώμα.

Η οξεία δηλητηρίαση που σχετίζεται με υψηλές δόσεις της τοξίνης έχει διάφορες μορφές:

1. Ήπια: εκδηλώνεται με ερεθισμό των βλεννογόνων και της αναπνευστικής οδού. Ένα άτομο αισθάνεται πόνο στα μάτια, πόνο και ξύσιμο στο λαιμό και γίνεται ευαίσθητο στο χρώμα. Ο βήχας, η καταρροή μπορεί να ενταθούν και να εμφανιστεί βρογχόσπασμος. Εξωτερικά εκδηλώνεται ως ερυθρότητα των ματιών, αυθόρμητο βλεφάρισμα και κλείσιμο (βλεφαρόσπασμος).
2. Μέτρια: εμφανίζεται όταν η ουσία διεισδύει μέσω των πνευμόνων στο αίμα. Το άτομο εμφανίζει πονοκέφαλο, ζάλη, αδυναμία, ναυτία και έμετο και διάρροια. Ο συντονισμός των κινήσεων, η τάση για διέγερση και λιποθυμία μπορεί να διαταραχθεί. Εξωτερικά εκδηλώνεται με μπλε χρώμα των χειλιών. Ο γιατρός ανιχνεύει αύξηση της αρτηριακής πίεσης και επιτάχυνση του σφυγμού. Η ανάλυση ούρων αποκαλύπτει πρωτεϊνικά και στηλώδη κύτταρα. Μερικές φορές η θερμοκρασία αυξάνεται, εμφανίζονται συμπτώματα βρογχίτιδας και πνευμονίας.
3. Σοβαρές: έντονοι έμετοι, γαλαζωπό δέρμα, καρδιακή δυσλειτουργία και ασφυξία. Ένα βαθύ κώμα συνήθως καταλήγει σε θάνατο. Εάν ένα άτομο πέσει σε βαθύ ύπνο και στη συνέχεια ξυπνήσει, αυτό δείχνει μια ευνοϊκή έκβαση. Η δηλητηρίαση εκδηλώνεται ως απάθεια, εξασθένηση, λήθαργος και σταδιακά αναπτύσσεται βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Μπορεί να αναπτυχθεί πνευμονικό οίδημα.

Υπό την επίδραση δόσεων άνω των 1000 mg/m3, αναπτύσσεται μια κεραυνοβόλος ή «αποπληκτική» μορφή, η οποία εκδηλώνεται με σπασμούς και λιποθυμία. Ο θάνατος επέρχεται μέσα σε 20 λεπτά λόγω παράλυσης του αναπνευστικού κέντρου (εγκεφαλικό στέλεχος) ή λόγω παράλυσης της καρδιάς.

Η υποξεία δηλητηρίαση δρα πιο αργά, οι πονοκέφαλοι, η αδυναμία ή η κόπωση σταδιακά αυξάνονται. Το άτομο ιδρώνει, οι βλεννογόνοι του στόματος γίνονται κόκκινοι και εμφανίζεται πόνος κατά την κατάποση. Τα μάτια ξηραίνονται και αναπτύσσεται επιπεφυκίτιδα. Αυξάνεται η σιελόρροια, εμφανίζεται ναυτία, πονάει το στομάχι σε παροξυσμούς, αναπτύσσεται διάρροια με χαρακτηριστικά μαυροπράσινα κόπρανα.

Χρόνια δηλητηρίαση

Τα χαμηλά επίπεδα έκθεσης στο υδρόθειο δεν είναι ασυνήθιστα. Ορισμένες χώρες έχουν αναπτύξει πρότυπα για τις βιομηχανικές εκπομπές αέρα. Η έκθεση σε κτίρια κατοικιών δεν λαμβάνεται υπόψη σε κρατικό επίπεδο, αν και κοντινά εργοστάσια και γεωργικές τοποθεσίες, οι εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου και οι μονάδες επεξεργασίας λυμάτων μολύνουν το πόσιμο νερό, ειδικά σε αγροτικές περιοχές όπου δεν παρέχεται επεξεργασία.

Εάν ένα άτομο υποφέρει συχνά από φλεγμονή των ματιών, ρινίτιδα, βρογχίτιδα και λαρυγγίτιδα, διάρροια και ναυτία, παραπονιέται για απώλεια δύναμης, αδυναμία με εφίδρωση, πονοκεφάλους, διαταραχές ύπνου με φόντο χαμηλή αρτηριακή πίεση και αργό καρδιακό ρυθμό, μπορεί να βιώνει σταθερό υδρογόνο δηλητηρίαση από σουλφίδιο. Η επαφή με διαλύματα οδηγεί σε εξανθήματα. Μια εξέταση αίματος θα ανιχνεύσει την υποχρωμική αναιμία, τις αλλαγές στο μέγεθος και την παραμόρφωση των ερυθρών αιμοσφαιρίων και την αύξηση του αριθμού των μονοκυττάρων. Ένα άτομο μπορεί να μην μπορεί να διακρίνει τη μυρωδιά του υδρόθειου, που υποδηλώνει εθισμό.

Τα σημάδια δηλητηρίασης από υδρόθειο εξαρτώνται από τη συσσώρευση υδρόθειου στον ατμοσφαιρικό αέρα. Με την έκθεση χαμηλής έντασης, ένα άτομο βιώνει ερεθισμό των ματιών και των βλεννογόνων, αλλά γενικά το σώμα δεν υποφέρει. Επιπλοκές εμφανίζονται μετά από εισπνοή υδρόθειου σε συγκεντρώσεις πάνω από 1000 mg/m3 στον ατμοσφαιρικό αέρα:

• σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας;
• οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου;
• νευροψυχιατρικές επιπλοκές.

Οι εκδηλώσεις μακροχρόνιων νευρολογικών επιπλοκών δεν έχουν μελετηθεί, αφού στις περισσότερες περιπτώσεις η έκθεση στο υδρόθειο οδηγεί σε θάνατο. Μετά από οξεία ή υποξεία δηλητηρίαση, υπάρχει τάση για ασθένειες του γαστρεντερικού σωλήνα, των βρόγχων και των πνευμόνων, καρδιακές παθολογίες και καρδιακές προσβολές, οργανικές βλάβες του κεντρικού νευρικού συστήματος. Μερικές φορές, λόγω της επίδρασης του υδρόθειου στο σώμα, ένα άτομο βιώνει μόνο πονοκεφάλους.

Μέτρα πρώτων βοηθειών για δηλητηρίαση

Οι χημικές ιδιότητες του υδρόθειου καθιστούν εύκολη την εύρεση αντιδότου για δηλητηρίαση - εισπνοή οξυγόνου αναμεμειγμένου με χλώριο.

Η πρώτη ιατρική βοήθεια συνίσταται στην άμεση μεταφορά του θύματος σε καθαρό αέρα ή σε καλά αεριζόμενο χώρο. Οι αναπνευστήρες χρησιμοποιούνται για την αποφυγή παρατεταμένης εισπνοής της ουσίας. Η συγκέντρωση του υδρόθειου στον αέρα μετράται για να εκτιμηθεί η σοβαρότητα της δηλητηρίασης και να ληφθούν μέτρα για τη θεραπεία. Μερικές φορές οι πρώτες βοήθειες για δηλητηρίαση από υδρόθειο συμπληρώνονται με διασωλήνωση και οξυγονοθεραπεία στο σημείο της δηλητηρίασης.

Η θεραπεία πραγματοποιείται στη μονάδα εντατικής θεραπείας, όπου συνταγογραφείται αερισμός με τη δημιουργία θετικής πίεσης στους αεραγωγούς σε περίπτωση σοβαρής βλάβης.

Η οξέωση διορθώνεται με βάση την ποσότητα γαλακτικού στο αίμα. Τα συμπτώματα της δηλητηρίασης από υδρόθειο είναι παρόμοια με το κυάνιο, επομένως η επαγόμενη μεθαιμοσφαιριναιμία θα αποτρέψει την υποξία. Το θύμα ενίεται με 10 ml διαλύματος νιτρικού νατρίου 3% σε 2-4 λεπτά και το επιθυμητό επίπεδο μεθαιμοσφαιρίνης επιτυγχάνεται σε 30 λεπτά. Το αντισηπτικό μπλε του μεθυλενίου χορηγείται επίσης ενδοφλεβίως. Για το χλωμό δέρμα και την υπόταση, η θεραπεία συμπληρώνεται με υποδόριες ενέσεις νορεπινεφρίνης, κορδιαμίνης και καφεΐνης. Η αντισπασμωδική θεραπεία περιλαμβάνει υποξείδιο του αζώτου.

Σε περίπτωση απουσίας ανταπόκρισης στην ενδοφλέβια χορήγηση νιτρικών αλάτων ή σε περίπτωση επίμονων διαταραχών στη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος, χρησιμοποιείται υπερβαρική οξυγόνωση.

Για τοπικό ερεθισμό των ματιών, χρησιμοποιήστε λοσιόν με 3% βορικό οξύ στα μάτια, απλώστε βαζελίνη στα βλέφαρα, σταγόνες νοβοκαΐνης με αδρεναλίνη στον σάκο του επιπεφυκότα.

Η πρόληψη της δηλητηρίασης αναπτύσσεται για επικίνδυνες βιομηχανίες, όπου είναι απαραίτητο: η παρακολούθηση της σύνθεσης του αέρα, η διεξαγωγή περιοδικών ιατρικών εξετάσεων και η διαμόρφωση ενός σχεδίου δράσης σε περίπτωση ατυχημάτων.

Το υδρόθειο είναι εξαιρετικά σπάνιο στη φύση. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις ένα άτομο αναγκάζεται να έρθει σε επαφή με αυτήν την ουσία. Αυτό συμβαίνει όχι μόνο στη δουλειά, αλλά και στο σπίτι. Αξίζει να σημειωθεί ότι μια μικρή συγκέντρωση της ουσίας βρίσκεται στα έντερα. Είναι αδύνατο να αποφύγει την παρουσία του στη ζωή. Τι είναι το υδρόθειο; Γιατί είναι επικίνδυνο για την υγεία;

Πώς σχηματίζεται η ουσία;

Δεν γνωρίζουν όλοι τι είναι το υδρόθειο, γιατί είναι επικίνδυνο για την υγεία και πώς σχηματίζεται. Αρχικά, αξίζει να διευκρινιστεί ότι αυτή η ουσία είναι ένα αέριο που έχει μια χαρακτηριστική οσμή. Το υδρόθειο αποτελείται από διάφορα συστατικά: ένα μέρος θείου και δύο μέρη υδρογόνου.

Η ουσία υπάρχει σε ορισμένες φυσικές πηγές, σε απόβλητα ηφαιστειακής προέλευσης, σε στρώματα θαλασσινού νερού σε μεγάλα βάθη. Πώς σχηματίζεται το υδρόθειο; Γιατί είναι επικίνδυνο για την υγεία των ανθρώπων και των ζώων; Θα το δούμε παρακάτω. Πρώτα, πρέπει να καταλάβετε από πού προέρχεται αυτή η ουσία. Στη φύση, το υδρόθειο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της παρατεταμένης αποσύνθεσης της πρωτεΐνης. Είναι πολύ δύσκολο να συγχέουμε το αέριο με άλλες ουσίες, αφού χαρακτηρίζεται από τη μυρωδιά ενός σάπιου αυγού.

Πού το συναντά ένα άτομο;

Το υδρόθειο εμφανίζεται αρκετά συχνά στη ζωή των σύγχρονων ανθρώπων:

• Η ουσία είναι ένα υποπροϊόν που σχηματίζεται κατά την τήξη του χυτοσιδήρου, στην παραγωγή ασφάλτου, κυτταρίνης και βισκόζης.
• Το αέριο απελευθερώνεται στο εργαστήριο κατά την παραγωγή αλάτων χαλκού και αργύρου. Αυτός είναι ο λόγος που πολλοί εργαζόμενοι τέτοιων επιχειρήσεων είναι πιο πιθανό να δηλητηριαστούν.
• Το υδρόθειο σχηματίζεται πολύ συχνά στο νερό της αποχέτευσης κατά τη διαδικασία επεξεργασίας.
• Ορισμένες βαφές περιέχουν επίσης υδρόθειο.
• Χρησιμοποιείται ως συστατικό για ιατρικά λουτρά.

Πού αλλού υπάρχει το υδρόθειο; Ποιοι είναι οι κίνδυνοι για την υγεία και πώς μπορούν να προκαλέσουν βλάβη; Στα έντερα, η περιεκτικότητα σε αέρια σε ένα υγιές άτομο πρέπει να είναι από 0,1 έως 0,5 λίτρα. Ορισμένες συγκεντρώσεις σε ίχνη οφείλονται στο υδρόθειο. Αυτό είναι ο κανόνας. Ταυτόχρονα, το άτομο αισθάνεται αρκετά φυσιολογικό, αφού το αέριο δεν του κάνει κακό.

Ωστόσο, με την εμφάνιση στάσιμων διεργασιών, καθώς και με την υπερβολική κατανάλωση πρωτεϊνικών τροφών, η συγκέντρωση του υδρόθειου αυξάνεται αρκετές φορές. Αυτό επηρεάζει αρνητικά όχι μόνο τη λειτουργία ολόκληρου του εντέρου. Ένα άτομο δηλητηριάζεται. Η πρώτη βοήθεια σε τέτοια φαινόμενα είναι μια ισορροπημένη διατροφή.

Αέριο υδρόθειο: γιατί είναι επικίνδυνο;

Οι άνθρωποι συναντούν ενώσεις θείου κάθε μέρα. Αυτή η ουσία είναι επικίνδυνη γιατί το σώμα τη συνηθίζει σταδιακά. Το άτομο σταματά να μυρίζει το αέριο. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να συμβεί σοβαρή δηλητηρίαση από υδρόθειο. Σε μικρές ποσότητες η ουσία δεν είναι επιβλαβής. Ωστόσο, όταν η συγκέντρωση αερίου στον εισπνεόμενο αέρα αυξάνεται από 0,01% και άνω, μπορεί να συμβεί δηλητηρίαση. Το πεπτικό σύστημα επηρεάζεται κυρίως και το νευρικό σύστημα είναι επίσης καταθλιπτικό. Εάν η συγκέντρωση αυξηθεί περισσότερο από 0,05%, τότε το άτομο αισθάνεται απότομη επιδείνωση της υγείας του. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν διαταραχές στη λειτουργία σχεδόν όλων των εσωτερικών οργάνων, που μπορεί να προκαλέσουν ακαριαίο θάνατο. Τις περισσότερες φορές, ο θάνατος συμβαίνει όταν εκτίθεται σε υδρόθειο για περισσότερο από 30 λεπτά. Τυπικά, μπορεί να συμβεί δηλητηρίαση από αέριο εάν αυτή η ένωση εισπνευστεί κατά το χειρισμό αντιδραστηρίων. Ο λόγος συχνά έγκειται στην απλή μη συμμόρφωση με τους κανόνες ασφαλείας.

Επίδραση στο σώμα

Το υδρόθειο είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο, καθώς αυτό το αέριο μπορεί να προκαλέσει σοβαρή δηλητηρίαση. Εάν η βοήθεια δεν παρέχεται έγκαιρα, το θύμα μπορεί να πεθάνει. Τι είναι

Κατά την εισπνοή αυτής της ένωσης θείου, ένα άτομο μπορεί να εμφανίσει φαγούρα στη μύτη, καταρροή και αυξημένη σιελόρροια. Είναι πολύ επικίνδυνο εάν το υδρόθειο εισέλθει στα μάτια σας. Οι ατμοί αυτής της ουσίας μπορεί να προκαλέσουν οίδημα των οργάνων της όρασης, υπεραιμία του επιπεφυκότα, πόνο, βλάβη στην ίριδα, καθώς και θόλωση του κερατοειδούς. Ως αποτέλεσμα δηλητηρίασης, ένα άτομο μπορεί να εμφανίσει φωτοφοβία. Σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις υδρόθειου, το θύμα μπορεί να χάσει την όρασή του.

Το υδρόθειο είναι επικίνδυνο για την υγεία ακόμα κι αν έρθει σε επαφή με το δέρμα. Εάν η συγκέντρωση είναι χαμηλή, η ουσία μπορεί να προκαλέσει ερυθρότητα και αν είναι υψηλή, τότε αναπτύσσεται έγκαυμα 2ου ή 3ου βαθμού. Εάν υπάρχουν μεγάλες περιοχές του προσβεβλημένου δέρματος, ένα άτομο μπορεί να υποστεί σοκ.

Εάν το υδρόθειο εισέλθει στο σώμα

Το αέριο μπορεί να βλάψει ακόμη και τα εσωτερικά όργανα. Κατά την κατάποση, το υδρόθειο μπορεί να προκαλέσει έμετο, ναυτία, σύγχυση, ζάλη, πόνο στο στήθος και πονόλαιμο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το θύμα αναπτύσσει βρογχίτιδα. Σε αυτή την περίπτωση, ο βήχας μπορεί να συνοδεύεται από πτύελα αναμεμειγμένα με αίμα. Είναι εξαιρετικά σπάνιο ένα θύμα να αναπτύξει βρογχοπνευμονία.

Εκτός από τα παραπάνω, ένα άτομο που έχει δηλητηριαστεί με αυτή την ένωση μπορεί να παρουσιάσει πονοκεφάλους και κόπωση. Συχνά υπάρχει μείωση της αρτηριακής πίεσης, διέγερση των αισθήσεων, λιποθυμία και αύξηση της θερμοκρασίας. Εάν η δηλητηρίαση είναι σοβαρή, το θύμα μπορεί να χάσει γρήγορα τις αισθήσεις του. Αυτό το φαινόμενο συνοδεύεται συχνά από σπασμούς, διαταραχή της κυκλοφορίας και της αναπνοής, κατασταλμένα αντανακλαστικά κ.λπ.

Μετάφραση άρθρου του Rui Wang. Ο Rui Wang είναι καθηγητής βιολογίας και αντιπρόεδρος για την έρευνα στο Πανεπιστήμιο Lakehead, πρόεδρος της Canadian Physiological Society και κορυφαίος ειδικός στον μεταβολισμό και τις φυσιολογικές λειτουργίες αερίων χαμηλού μοριακού βάρους που λειτουργούν ως αέριοι μεσολαβητές, συμπεριλαμβανομένου του μονοξειδίου του αζώτου , μονοξείδιο του άνθρακα και υδρόθειο.

Οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι το υδρόθειο (H2S), ένα αέριο που είναι δηλητηριώδες σε μεγάλες ποσότητες, σχηματίζεται σε μικρές δόσεις στο σώμα και εκτελεί πολλές λειτουργίες σημαντικές για την κανονική ζωή.

Μερικές από αυτές δίνονται παρακάτω. Ωστόσο, το H2S μπορεί επίσης να έχει παθολογικά αποτελέσματα: για παράδειγμα, σε υπερβολικές ποσότητες μειώνει την παραγωγή ινσουλίνης και υπάρχουν ενδείξεις για τις αντιφλεγμονώδεις επιδράσεις του.

Φανταστείτε να περπατάτε μέσα από το τμήμα επειγόντων περιστατικών ενός νοσοκομείου με τους τοίχους του να λάμπουν από καθαριότητα, να έχουν πλυθεί καλά με απολυμαντικό διάλυμα - και ξαφνικά να ακούτε τη χαρακτηριστική βαρετή μυρωδιά των σάπιων αυγών!

Αυτή η κατάσταση φαίνεται απίστευτη, αλλά η πηγή της οσμής - υδρόθειο (H2S) - μπορεί στο εγγύς μέλλον να γίνει αναπόσπαστο μέρος οποιουδήποτε τμήματος επειγόντων περιστατικών.

Η τοξικότητα του υδρόθειου (H2S) στον άνθρωπο είναι γνωστή εδώ και αιώνες. Επί του παρόντος, αυτό το αέριο κατέχει την πρώτη θέση στη λίστα των τοξικών ουσιών κατά την εξόρυξη, άντληση και επεξεργασία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Αρχίζουμε να το μυρίζουμε σε συγκέντρωση στον αέρα 0,0047 ppm.

Σε συγκέντρωση 500 ppm, το υδρόθειο προκαλεί αναπνευστικά προβλήματα και σε συγκέντρωση 800 ppm προκαλεί θάνατο σε πέντε λεπτά. Ταυτόχρονα, παραδόξως, το υδρόθειο είναι απαραίτητο για τη ζωή.
Για να καταλάβουμε πώς το δύσοσμο αέριο έγινε σημαντικό συστατικό των φυσιολογικών διεργασιών, ας γυρίσουμε πίσω στο χρόνο 250 εκατομμύρια χρόνια. Στη συνέχεια, στο τέλος της περιόδου της Πέρμιας, η ζωή στη Γη κρεμόταν από μια κλωστή - συνέβη η λεγόμενη μεγάλη εξαφάνιση, η οποία έγινε μια από τις μεγαλύτερες καταστροφές στην ιστορία του πλανήτη μας.

Σύμφωνα με την πιο κοινή υπόθεση, προκλήθηκε από την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα κατά τη διάρκεια μαζικών εκροών ηφαιστειακών πετρωμάτων στη Σιβηρία, η οποία προκάλεσε μια αλυσιδωτή αντίδραση περιβαλλοντικών αλλαγών και οδήγησε σε κρίσιμη μείωση των επιπέδων οξυγόνου στα νερά του Παγκόσμιου Ωκεανού.
Αυτές οι αλλαγές στη σύνθεση των ωκεανών ήταν επιζήμιες για τα αερόβια (που καταναλώνουν οξυγόνο) θαλάσσια είδη, αλλά επέτρεψαν στους αναερόβιους οργανισμούς, ιδιαίτερα στα βακτήρια του πράσινου θείου, να ανθίσουν.

Ο γρήγορος πολλαπλασιασμός τέτοιων βακτηρίων έχει καταστήσει τον ωκεανό εντελώς ακατάλληλο για τα τελευταία αερόβια είδη, επειδή τα βακτήρια του θείου παρήγαγαν υδρόθειο σε μεγάλες ποσότητες. Τελικά, προφανώς, αυτό το δηλητηριώδες αέριο άρχισε να απελευθερώνεται στον αέρα, καταστρέφοντας φυτά και ζώα της ξηράς. Μέχρι το τέλος της «μεγάλης εξαφάνισης», το 95% των ειδών θαλάσσιων ζώων και το 70% των ζώων της ξηράς είχαν πεθάνει.
Ίσως ο ρόλος του υδρόθειου στις φυσιολογικές διεργασίες στον άνθρωπο είναι κληρονομιά εκείνων των αρχαίων χρόνων. Μόνο είδη ικανά να επιβιώσουν σε μια ατμόσφαιρα υδρόθειου, και μερικές φορές να το καταναλώσουν, μπόρεσαν να επιβιώσουν στη «μεγάλη εξαφάνιση». Προφανώς αυτή η ικανότητα έχει διατηρηθεί σε κάποιο βαθμό στη χώρα μας.

Εμπιστεύεστε την όσφρησή σας

Υδρόθειο (H2S)δεν είναι το μόνο τοξικό αέριο που εμπλέκεται σε φυσιολογικές διεργασίες στον άνθρωπο. Στη δεκαετία του 1980 Άρχισαν να εμφανίζονται στοιχεία ότι το σώμα παράγει μονοξείδιο του αζώτου ΝΟ σε μικρές ποσότητες. Σύντομα έγινε σαφές ότι παίζει το ρόλο ενός μεσολαβητή - ενός μορίου σηματοδότησης που επηρεάζει τις λειτουργίες των κυττάρων.

Η εργασία που τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για το 1998 έδειξε ότι το μονοξείδιο του αζώτου εμπλέκεται σε πολλές φυσιολογικές διεργασίες, ιδιαίτερα στη ρύθμιση των ανοσολογικών αποκρίσεων και στη μετάδοση σημάτων μεταξύ των νευρώνων, και επίσης προκαλεί αγγειοδιαστολή. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκαν παρόμοιες λειτουργίες για το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), μια θανατηφόρα, άχρωμη και άοσμη ουσία που είναι κοινώς γνωστή ως μονοξείδιο του άνθρακα.

Μελέτη του φυσιολογικού ρόλου των CO και NO

Η έρευνα για τον φυσιολογικό ρόλο του CO και του ΝΟ με οδήγησε στην πεποίθηση ότι μπορεί να υπάρχουν άλλοι αέριοι μεσολαβητές στο σώμα. Ως αποτέλεσμα συνεχών σκέψεων για αυτό το θέμα, το καλοκαίρι του 1998, μου ήρθε τελικά η ιδέα ότι το H2S θα μπορούσε να είναι ένας τέτοιος μεσολαβητής. Επιστρέφοντας από τη δουλειά μια μέρα, παρατήρησα μια δυσάρεστη μυρωδιά στο σπίτι.

Αποδείχθηκε ότι προήλθε από το γυάλινο ντουλάπι όπου φυλάσσονταν τα οικογενειακά μας κειμήλια, δηλαδή ένα χαλασμένο πασχαλινό αυγό που είχε βάψει η μεγάλη μου κόρη για τις σχολικές εργασίες. Εκείνη τη στιγμή, μου προέκυψε ένα ερώτημα: εάν το υδρόθειο σχηματίζεται σε σάπια αυγά, τότε δεν θα μπορούσε να παραχθεί σε ανθρώπινα όργανα και ιστούς;
Δεδομένου ότι η έρευνά μου για το CO και το NO επικεντρώθηκε στις επιδράσεις αυτών των αερίων στο καρδιαγγειακό σύστημα, αποφάσισα να πραγματοποιήσω μια παρόμοια μελέτη για τις επιδράσεις του H2S. Η επιλογή αποδείχθηκε επιτυχημένη.

Το υδρόθειο βρίσκεται στα αιμοφόρα αγγεία

Στα πρώτα πειράματα που πραγματοποίησε η ομάδα μας, αποδείχθηκε ότι το υδρόθειο περιέχεται σε μικρές συγκεντρώσεις στα αιμοφόρα αγγεία των αρουραίων. Δεδομένου ότι τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά των τρωκτικών και των ανθρώπων είναι πολύ παρόμοια, θα μπορούσε να υποτεθεί με βεβαιότητα ότι αυτό το αέριο σχηματίζεται επίσης σε ανθρώπινα αγγεία.

Αυτή η ανακάλυψη ενέπνευσε, ωστόσο, αισιοδοξία για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τον φυσιολογικό ρόλο του H2S, αναφέροντας απλώς ότι το γεγονός της παρουσίας του στο αγγειακό τοίχωμα δεν ήταν σαφώς αρκετό.
Στο επόμενο στάδιο, ήταν απαραίτητο να διερευνηθούν οι μηχανισμοί σχηματισμού υδρόθειου.

Ένζυμο γάμμα λυάση κυσταθειονίνης

Την προσοχή μας τράβηξε το ένζυμο κυσταθειονίνη γάμμα λυάση, το οποίο εμπλέκεται στο σχηματισμό του H2S στα βακτήρια. Προηγούμενες εργασίες έχουν δείξει ότι βρίσκεται στο ήπαρ, όπου παίζει ρόλο στο σχηματισμό κάποιων αμινοξέων που περιέχουν θείο (τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών). Ταυτόχρονα, δεν υπήρχαν ενδείξεις παρουσίας γάμμα λυάσης κυσταθειονίνης στο αγγειακό τοίχωμα. Όπως ήταν αναμενόμενο, λάβαμε τέτοια στοιχεία. Αποδείχθηκε ότι στα αιμοφόρα αγγεία, υπό τη δράση της κυσταθειονίνης γάμμα-λυάσης, σχηματίζεται υδρόθειο, αμμωνία και πυροσταφυλικό οξύ από το αμινοξύ L-κυστεΐνη.

Τι ρόλο παίζει αυτό το αέριο στα πλοία;

Έτσι, η πηγή του H2S στο αγγειακό τοίχωμα έχει εντοπιστεί. Τώρα ήταν σημαντικό να μάθουμε τι ρόλο παίζει αυτό το αέριο στα πλοία. Γνωρίζοντας ότι το ΝΟ προκαλεί χαλάρωση των αγγειακών μυών, υποθέσαμε ότι το H2S θα μπορούσε να δράσει με τον ίδιο τρόπο. Αυτή η υπόθεση αποδείχθηκε σωστή: όταν βυθιζόταν σε διάλυμα που περιέχει υδρόθειο, τα αιμοφόρα αγγεία των αρουραίων διευρύνθηκαν.
Ως αποτέλεσμα όλης της εργασίας που έγινε, φάνηκε ότι το H2S, όπως και το ΝΟ, εμπλέκεται στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Ταυτόχρονα, οι μοριακοί μηχανισμοί της δράσης του H2S παρέμειναν άγνωστοι. Τα πρώτα δεδομένα για τέτοιους μηχανισμούς λήφθηκαν από εμάς σε μελέτες σε απομονωμένα αγγειακά κύτταρα και δημοσιεύθηκαν το 2001.

Αυτά τα δεδομένα αποδείχθηκαν αρκετά απροσδόκητα: ενώ το ΝΟ προκαλεί αγγειακή χαλάρωση ενεργοποιώντας το ένζυμο των λείων μυών γουανυλική κυκλάση, τότε το H2S προκαλεί το ίδιο αποτέλεσμα με εντελώς διαφορετικό τρόπο.

Υπό την επίδραση αυτής της ουσίας, αυξάνεται η διαπερατότητα των λεγόμενων καναλιών καλίου που εξαρτώνται από το ATP (KATP) - σύμπλοκα πρωτεϊνών ενσωματωμένα στη μεμβράνη των κυττάρων (ιδίως, στους λείους μύες των αγγείων) και επιτρέπουν στα ιόντα καλίου να περάσουν. Ως αποτέλεσμα, η απελευθέρωση καλίου από το κύτταρο αυξάνεται, το φορτίο του αλλάζει, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της διαπερατότητας άλλων καναλιών ασβεστίου. Ως αποτέλεσμα, η είσοδος του ασβεστίου στο κύτταρο μειώνεται, και αυτό οδηγεί σε χαλάρωση των λείων μυών και διαστολή των αιμοφόρων αγγείων.
Ήρθε η ώρα να περάσουμε από τα απομονωμένα κύτταρα σε άθικτα ζώα. Στα πειράματά μας, η χορήγηση διαλύματος υδρόθειου σε αρουραίους οδήγησε σε μείωση της αρτηριακής πίεσης, προφανώς λόγω διαστολής των αρτηριών και μείωσης της αντίστασης στη ροή του αίματος. Έτσι, αυξανόμενα στοιχεία υποδηλώνουν ότι το H2S εμπλέκεται στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης προκαλώντας αγγειακή χαλάρωση. Ωστόσο, ήταν ακόμη απαραίτητο να αποδειχθεί ότι οι επιδράσεις του αερίου όταν εισάγεται από το εξωτερικό και όταν παράγεται στο αγγειακό τοίχωμα είναι πανομοιότυπες.
Για να διερευνήσουμε τις φυσικές επιδράσεις του H2S, αναπαραγάγαμε μια σειρά ποντικών με ένα αδρανοποιημένο («απενεργοποιημένο») γονίδιο γάμμα λυάσης κυσταθειονίνης. Σε τέτοια ζώα, το H2S, φυσικά, δεν σχηματίζεται στα αγγεία. Στη συνέχεια, για πέντε χρόνια, μελετήσαμε ποντίκια μαζί με ομάδες με επικεφαλής τον Solomon Snyder από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και τον Lingyun Wu από το Πανεπιστήμιο του Saskatchewan (Καναδάς). Οι προσπάθειές μας δεν ήταν μάταιες.

Το 2008, δημοσιεύσαμε μια λεπτομερή εργασία στην οποία δείξαμε, συγκεκριμένα, ότι στα τρωκτικά μας, καθώς γερνούν, τα αιμοφόρα αγγεία στενεύουν και η αρτηριακή πίεση (μετρούμενη με μικροσκοπικές μανσέτες που τοποθετούνται στην ουρά) αυξάνεται σημαντικά. Όταν χορηγήθηκε υδρόθειο σε τέτοια ποντίκια, η πίεση μειώθηκε.
Τα δεδομένα από την εργασία μας δεν άφησαν καμία αμφιβολία ότι το H2S παίζει βασικό ρόλο στη ρύθμιση της κυκλοφορίας του αίματος. Επιπλέον, κατέστησαν δυνατή την επίλυση ενός από τα μακροχρόνια μυστήρια της φυσιολογίας. Γεγονός είναι ότι για πολύ καιρό μετά τη βραβευμένη με Νόμπελ εργασία για την έρευνα για το ΝΟ, ήταν γνωστό ότι η δράση αυτής της ουσίας από μόνη της δεν μπορεί να εξηγήσει πλήρως τη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων.

Έτσι, σε ζώα με αδρανοποιημένα γονίδια υπεύθυνα για το σχηματισμό του ΝΟ στα ενδοθηλιακά κύτταρα (την εσωτερική επένδυση των αιμοφόρων αγγείων), τα περιφερειακά αγγεία εξακολουθούν να διατηρούν την ικανότητα να χαλαρώνουν. Ωστόσο, η φύση του αγγειοδιασταλτικού παράγοντα παρέμενε μυστηριώδης.
Σύμφωνα με τα δεδομένα μας, αυτός ο παράγοντας είναι H2S. Στις πρώτες μας μελέτες, ανακαλύψαμε το ένζυμο κυσταθειονίνη γάμμα-λυάση, το οποίο είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό του υδρόθειου, στα λεία μυϊκά κύτταρα, αλλά αργότερα βρέθηκε στα ενδοθηλιακά κύτταρα ποντικών, αγελάδων και ανθρώπων - και μάλιστα σε μεγαλύτερες ποσότητες παρά στους λείους μύες. Παραμένει ασαφές ποια είναι η σχέση μεταξύ της αγγειοδιασταλτικής λειτουργίας του NO και του H2S, αν και ορισμένα δεδομένα υποδηλώνουν ότι το ΝΟ προκαλεί κυρίως χαλάρωση των μεγάλων αγγείων και το H2S - των μικρών.

Νέο σούπερ φάρμακο;

Η ανακάλυψη της σύνθεσης υδρόθειου στα αιμοφόρα αγγεία και ο ρόλος της στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης έχει προσελκύσει την προσοχή πολλών ερευνητών που αναζητούν νέους τρόπους για να προστατεύσουν την καρδιά από ισχαιμική βλάβη (δηλαδή βλάβη που προκαλείται από μείωση της παροχής αίματος και συνεπώς οξυγόνου διανομή).

Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιας βλάβης είναι το έμφραγμα του μυοκαρδίου, όταν το αγγείο που τροφοδοτεί την καρδιά φράσσεται από θρόμβο και επέρχεται ο θάνατος του τμήματος της καρδιάς που τροφοδοτείται από αυτό το αγγείο. Το 2006, ο Gary Baxter, τώρα στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ στην Ουαλία, και οι συγγραφείς του δημοσίευσαν μια εργασία που παρείχε τα πρώτα στοιχεία για τον ευεργετικό ρόλο του H2S στην ισχαιμική καρδιακή βλάβη.

Η εργασία χρησιμοποίησε απομονωμένες καρδιές αρουραίων που δεν τροφοδοτήθηκαν με αίμα, αλλά με οξυγονωμένο αλατούχο διάλυμα. Το μοντέλο της ισχαιμικής βλάβης ήταν η διακοπή της ροής ενός τέτοιου διαλύματος μέσω μιας από τις στεφανιαίες αρτηρίες (αγγεία που τροφοδοτούν την καρδιά). Αποδείχθηκε ότι η προσθήκη H2S στο διάλυμα λίγα λεπτά πριν από την απόφραξη της αρτηρίας μείωσε το μέγεθος της κατεστραμμένης περιοχής.

Ένα χρόνο αργότερα, ο David Liefer του Πανεπιστημίου Emory έδειξε ότι τα γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με αυξημένη παραγωγή υδρόθειου στην καρδιά ήταν καλύτερα ικανά να αντέξουν την ισχαιμία του μυοκαρδίου που προκαλείται από απόφραξη στεφανιαίας αρτηρίας και ήταν πιο ανθεκτικά στη βλάβη που συμβαίνει συχνά μετά την αποκατάσταση της ροής του αίματος. (ονομάζεται τραυματισμός επαναιμάτωσης).
Αυτά και άλλα δεδομένα υποδηλώνουν ότι το H2S μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη και τη θεραπεία της υπέρτασης, του εμφράγματος του μυοκαρδίου και του εγκεφαλικού. Επιπλέον, η αγγειοδιασταλτική δράση του υδρόθειου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άλλες καταστάσεις που σχετίζονται με διαταραχές της αγγειακής λειτουργίας, για παράδειγμα, στυτική δυσλειτουργία (στυτική δυσλειτουργία). Είναι γνωστό ότι η βάση της στύσης είναι η διαστολή των αγγείων του πέους και η αύξηση της ροής του αίματος σε αυτό.

Η επίδραση του Viagra οφείλεται ακριβώς στο γεγονός ότι αυξάνει τη διάρκεια της διασταλτικής επίδρασης του ΝΟ στα αιμοφόρα αγγεία. Υπάρχουν ενδείξεις ότι το H2S μπορεί να έχει παρόμοια επίδραση, αν και ο ρόλος αυτής της ουσίας στο ανθρώπινο αναπαραγωγικό σύστημα δεν έχει ακόμη μελετηθεί (είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι CO παράγεται στους ιστούς του πέους, αλλά αυτό το αέριο δεν προάγει τη στύση, αλλά την εκσπερμάτιση).
Το υδρόθειο παράγεται όχι μόνο στην καρδιά και τα αιμοφόρα αγγεία. Σχηματίζεται επίσης στο νευρικό σύστημα, μόνο υπό τη δράση όχι της γάμμα λυάσης της κυσταθειονίνης, αλλά ενός άλλου ενζύμου - της βήτα συνθάσης της κυσταθειονίνης. Η λειτουργία του H2S στο νευρικό σύστημα είναι ασαφής. Σύμφωνα με ορισμένα δεδομένα, μπορεί να παίξει το ρόλο ενός νευροδιαμορφωτή - μια ουσία που αυξάνει ή μειώνει τη διεγερσιμότητα των νευρικών κυκλωμάτων. Είναι πιθανό το H2S να εμπλέκεται στη μακροπρόθεσμη ενίσχυση, μια διαδικασία που διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων και παίζει ρόλο στη μάθηση και τη μνήμη.

Έχει αποδειχθεί ότι υπό την επίδραση του υδρόθειου στα νευρικά κύτταρα αυξάνεται το επίπεδο της αντιοξειδωτικής γλουταθειόνης, η οποία προστατεύει τα κύτταρα από τη δράση βλαπτικών παραγόντων. Τέλος, το H2S μπορεί να παίζει ρόλο στην αντίληψη του πόνου, που μεσολαβεί στις αποκρίσεις σε επιβλαβή ερεθίσματα.
Επιπλέον, το υδρόθειο μπορεί να επηρεάσει το μεταβολισμό, δηλ. βιοχημικές διεργασίες που διασφαλίζουν την παραγωγή και χρήση ενέργειας και τη σύνθεση ουσιών. Σε εκπληκτικά πειράματα, ο Mark Roth και οι συνεργάτες του από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον έδειξαν ότι η εισπνοή μικρών δόσεων H2S σε ποντίκια οδηγεί σε επιβράδυνση του μεταβολισμού και, ως εκ τούτου, στην εξέλιξη ορισμένων ασθενειών.

Ο καρδιακός ρυθμός τέτοιων ποντικών αμέσως μετά την έναρξη της εισπνοής H2S μειώθηκε στο μισό και μπήκαν σε κατάσταση αναστολής κίνησης: οι μεταβολικές διεργασίες μειώθηκαν τόσο πολύ που η εισπνοή οξυγόνου και H2S ήταν αρκετή για να επιβιώσουν τα ζώα χωρίς αρνητικές συνέπειες. Φάνηκε ότι κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας αναβίωσης με υδρόθειο, ο μεταβολισμός διατηρήθηκε σε ένα ελάχιστο επίπεδο για τα ζωτικά όργανα μέχρι να αποκατασταθεί η κανονική παροχή ενέργειας. 30 λεπτά μετά τη διακοπή της εισπνοής H2S, ο μεταβολικός ρυθμός αποκαταστάθηκε.
Εάν το κινούμενο σχέδιο με αιωρούμενο υδρόθειο αποδειχτεί αποτελεσματικό και ασφαλές για τον άνθρωπο, τότε θα μπορούσε να γίνει μια ισχυρή μέθοδος επείγουσας φροντίδας. Η χορήγηση εισπνοής H2S σε θύματα τροχαίου ατυχήματος ή ασθενείς με έμφραγμα του μυοκαρδίου θα μπορούσε να εξοικονομήσει χρόνο που απαιτείται για τη μεταφορά στο νοσοκομείο και την εξειδικευμένη φροντίδα.

Με τη βοήθεια του υδρόθειου, θα ήταν δυνατό να διατηρηθούν όσοι χρειάζονται μεταμόσχευση σε κατάσταση αναστολής εμψύχωσης έως ότου λάβουν ένα όργανο δότη - επιπλέον, θα ήταν δυνατό να παραταθεί η βιωσιμότητα των ίδιων των οργάνων δότη.

Μπορεί κανείς να φανταστεί τη χρήση του H2S σε περιοχές στρατιωτικών συγκρούσεων ή φυσικών καταστροφών: η εισπνοή αυτού του αερίου θα μπορούσε να καθυστερήσει την επείγουσα μετάγγιση αίματος έως ότου παραδοθούν επαρκείς ποσότητες του τελευταίου. Η εισπνοή υδρόθειου αυξάνει σημαντικά το ποσοστό επιβίωσης των αρουραίων με απώλεια αίματος 60%: οι αρουραίοι που έλαβαν H2S επέζησαν στο 75% των περιπτώσεων και οι μάρτυρες μόνο στο 25%.

Επιφυλακτική αισιοδοξία

Ωστόσο, δεν πρέπει να υποθέσει κανείς ότι το υδρόθειο είναι ιδανική θεραπεία για όλες τις ασθένειες. Υπάρχουν ακόμη συζητήσεις, για παράδειγμα, σχετικά με το αν ανακουφίζει ή επιδεινώνει την πορεία της φλεγμονής. Το εργαστήριό μας και άλλα έχουν δείξει ότι το H2S παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του σακχαρώδους διαβήτη Ι, μιας μορφής της νόσου που συχνά ξεκινά στην παιδική ηλικία και οδηγεί σε δια βίου εξάρτηση από τις ενέσεις ινσουλίνης.

Αποδείχθηκε ότι το H2S σχηματίζεται στα λεγόμενα βήτα κύτταρα του παγκρέατος, τα οποία εκκρίνουν ινσουλίνη, και σε ζώα με σακχαρώδη διαβήτη Ι, η παραγωγή υδρόθειου σε τέτοια κύτταρα αυξάνεται απότομα. Αυτό οδηγεί, πρώτον, στο θάνατο μεγάλου αριθμού βήτα κυττάρων και, δεύτερον, στην καταστολή της απελευθέρωσης ινσουλίνης από τα υπόλοιπα βήτα κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, η έκκριση ινσουλίνης πέφτει σε επίπεδο ανεπαρκές για τη φυσιολογική διάσπαση της γλυκόζης. Έτσι, το H2S μπορεί να είναι ένας από τους ένοχους για τα μειωμένα επίπεδα ινσουλίνης στο αίμα στον σακχαρώδη διαβήτη Ι.
Ορισμένες από τις ευεργετικές επιδράσεις του H2S σε αρουραίους και ποντίκια δεν αναπαράγονται σε μεγαλύτερα ζώα. Έτσι, το 2007, Γάλλοι ερευνητές έδειξαν ότι όταν εισπνέεται με H2S, τα πρόβατα, σε αντίθεση με τα τρωκτικά, δεν πέφτουν σε κατάσταση αναστολής κινουμένων σχεδίων. Σε άλλη μελέτη, η εισπνοή H2S σε χοιρίδια δεν οδήγησε σε μείωση, αλλά σε αύξηση του ρυθμού των μεταβολικών διεργασιών.
Ακόμη και αν είναι δυνατό να προκληθεί κινούμενη εικόνα αιωρούμενης υδρόθειο σε ανθρώπους, είναι άγνωστο εάν θα οδηγήσει σε διαταραχές στην εγκεφαλική δραστηριότητα. Είναι αλήθεια ότι δεν έχουν εντοπιστεί τέτοιες διαταραχές σε πειραματόζωα, αλλά είναι δύσκολο να μεταφερθούν τέτοια δεδομένα στις νοητικές λειτουργίες του ανθρώπου. Δεν είναι ακόμη σαφές εάν ανώτερες λειτουργίες όπως η μνήμη και η σκέψη μπορούν να διατηρηθούν υπό συνθήκες αναβίωσης από υδρόθειο, όταν η ζωή είναι ελάχιστα ζεστή.

Κι όμως, οι μεγάλες θεραπευτικές δυνατότητες του υδρόθειου παρουσιάζει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τους φαρμακολόγους. Αρκετές εταιρείες ήδη αναπτύσσουν φάρμακα που απελευθερώνουν αυτό το αέριο στο σώμα. Έτσι, η ιταλική εταιρεία CTG Pharma δημιούργησε φάρμακα που συνδυάζουν τις ιδιότητες των μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων (ΜΣΑΦ) και των φορέων H2S.

Πειράματα σε ζώα έδειξαν ότι τέτοια φάρμακα μπορούν να είναι αποτελεσματικά στη θεραπεία φλεγμονωδών ασθενειών του νευρικού συστήματος και του γαστρεντερικού σωλήνα, της στυτικής δυσλειτουργίας, της στεφανιαίας νόσου και των ασθενειών των αιμοφόρων αγγείων. Και η εταιρεία Ikaria (New Jersey), ένας από τους ιδρυτές της οποίας είναι ο Mark Roth, ξεκίνησε πρόσφατα κλινικές δοκιμές φάσης II (κλινικές μελέτες αποτελεσματικότητας) μιας ενέσιμης μορφής H2S (ακριβέστερα Na2S) σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο ή προετοιμασία για εγχείρηση καρδιάς ή πνεύμονα.
Οι εργασίες της τελευταίας δεκαετίας έχουν δείξει ότι το υδρόθειο, του οποίου η μυρωδιά μας προκαλεί φυσικά αηδία, είναι εξαιρετικά σημαντικό για τη φυσιολογική λειτουργία της καρδιάς και ίσως και του εγκεφάλου και άλλων οργάνων. Είναι πιθανό να έχει και άλλα, άγνωστα ακόμη αποτελέσματα. Όλα αυτά ανοίγουν νέους ορίζοντες στην κατανόηση των μοριακών θεμελίων της ανθρώπινης φυσιολογίας και υγείας. Η μελέτη των επιπτώσεων του H2S μόλις ξεκινά, αλλά υπάρχει ήδη κάθε λόγος να πιστεύουμε ότι κάποια μέρα θα προσφέρει νέους τρόπους για την καταπολέμηση ασθενειών που σήμερα είναι ανίατες.

Το υδρόθειο είναι ένας ανταγωνιστικός αναστολέας της cyt c-οξειδάσης του ETC· ως αποτέλεσμα της επιρροής του, τα κύτταρα δεν χρησιμοποιούν οξυγόνο και πεθαίνουν από έλλειψη ενέργειας. Ο οργανισμός το αντισταθμίζει αυτό με τους πόρους του μέχρι ένα ορισμένο σημείο. Αυτό το αέριο είναι επίσης πολύ ερεθιστικό για τους βλεννογόνους και το δέρμα. Εάν μιλάμε για υψηλές συγκεντρώσεις υδρόθειου, για παράδειγμα, κοντά στον τόπο ενός ατυχήματος σε ένα χημικό εργοστάσιο, τότε είναι πιθανός ο γρήγορος εγκεφαλικός θάνατος. Άλλα όργανα υποφέρουν λιγότερο, αλλά χωρίς τον εγκέφαλο αυτό δεν είναι πλέον σημαντικό. Φυσικά, το αποτέλεσμα δεν είναι πάντα τόσο λυπηρό· δεν έχουν όλοι ένα χημικό εργοστάσιο κάτω από το παράθυρό τους. Σε υψηλές συγκεντρώσεις H2S, θα πέσουν βροχές θειικού οξέος, οι οποίες θα καλύψουν γεωργικές επιχειρήσεις, χωράφια και οικιακούς κήπους. Θα μυρίσει σάπια αυγά. Αυτό είναι τουλάχιστον δυσάρεστο. Δεν μπορώ να σας πω πολλά για την οικολογία και τη γεωπονία, αλλά θα σας εξηγήσω για την ιατρική.

Γιατί ένα άτομο χρειάζεται οξυγόνο; Γιατί όχι υδρογόνο ή ήλιο; Στην πραγματικότητα, δεν έχει καμία απολύτως διαφορά τι αέριο να χρησιμοποιήσουμε, απλώς έτυχε στην ατμόσφαιρά μας το οξυγόνο να πληροί όλες τις παραμέτρους. Ορισμένοι μικροοργανισμοί δεν χρησιμοποιούν οξυγόνο και είναι ακόμη και επιβλαβές για αυτούς - οι αιτιολογικοί παράγοντες της αλλαντίασης, για παράδειγμα. Η ίδια η ενέργεια περιέχεται σε οξυγόνο και πρωτόνια. Το οξυγόνο είναι απαραίτητο συστατικό της τελικής αντίδρασης στην αναπνευστική αλυσίδα· χωρίς αυτό, το σύμπλεγμα δεν θα λειτουργήσει. Όταν το οξυγόνο μετατρέπεται σε νερό, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Αυτό και η ενέργεια των φαγωθέντων πρωτονίων χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση του ATP - του κύριου ενεργειακού νομίσματος. Εάν το οξυγόνο αντικατασταθεί από υδρόθειο, το κύτταρο θα «πνιγεί». Φυσικά, οι μηχανισμοί εφεδρικής παραγωγής ενέργειας θα ενεργοποιηθούν, αλλά δεν θα είναι αρκετοί ή δεν θα ενεργοποιηθούν αρκετά γρήγορα. Έτσι, το κύτταρο πεθαίνει.

Σε περίπτωση σοβαρής δηλητηρίασης, είναι δυνατός ο έμετος, η ζάλη και ο πονοκέφαλος, καθώς όλες αυτές οι ουσίες είναι τοξικές. Σοβαρή δηλητηρίαση είναι δυνατή εάν ένα άτομο περάσει περισσότερο από μία ώρα σε μια περιοχή όπου τα πρότυπα MAC (μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση) υπερβαίνουν 20 φορές ή περισσότερο. Ευτυχώς, δεν συμβαίνει συχνά υπέρβαση των προτύπων MPC για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μια άσχημη μυρωδιά μπορεί, φυσικά, να προκαλέσει πονοκέφαλο σε μερικούς ανθρώπους, αλλά συνήθως δεν οδηγεί σε σοβαρά προβλήματα.

Ταυτόχρονα, είναι πολύ δύσκολο να εντοπιστεί ποια συγκεκριμένη επιχείρηση ευθύνεται: σε όλες τις περιοχές υπάρχουν επιχειρήσεις που μολύνουν τον αέρα. Για παράδειγμα, όταν το 2014 υπήρχε πολύς θόρυβος λόγω της μυρωδιάς του υδρόθειου, η Roshydromet και το Υπουργείο Εκτάκτων Καταστάσεων δήλωσαν ότι το πρόβλημα ήταν στο διυλιστήριο πετρελαίου, δηλαδή στη μονάδα επεξεργασίας υδρόθειου. Και μια ανώνυμη πηγή στη διοίκηση της πόλης «αμάρτησε» στις εγκαταστάσεις θεραπείας του Mosvodokanal. Αλλά και οι δύο ύποπτες επιχειρήσεις αρνήθηκαν την ενοχή τους. Δυστυχώς, υπάρχει έλλειψη ανοιχτής περιβαλλοντικής πληροφόρησης για το τι συμβαίνει στις επιχειρήσεις της πόλης. Είναι απλώς λυπηρό να πούμε σε ποιο επίπεδο βρίσκεται ο περιβαλλοντικός έλεγχος.

Δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για το υδρόθειο, επειδή είναι σπάνιο στη φύση, κυρίως ως αέριο, που βρίσκεται στα σχετικά αέρια πετρελαίου, το φυσικό αέριο και το ηφαιστειακό αέριο. Αν και η ένωση H2S είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό, βρίσκεται σε διαλυμένη μορφή στη Μαύρη Θάλασσα και βρίσκεται σε στρώματα νερού περίπου 150-200 μέτρων. Βρίσκεται επίσης, αλλά σε αμελητέες ποσότητες, σε εντερικά αέρια.
Συμφωνώ ότι αυτό το αέριο είναι θανατηφόρο και εκρηκτικό, αλλά είναι επικίνδυνο αν είναι πάνω από 5%, αλλά.

Το υδρόθειο (H2S) είναι ένα άχρωμο αέριο με οσμή σάπιου αυγού. Είναι πιο πυκνό από το υδρογόνο. Το υδρόθειο είναι θανατηφόρο δηλητηριώδες για τον άνθρωπο και τα ζώα. Ακόμη και μια μικρή ποσότητα του στον αέρα προκαλεί ζάλη και ναυτία, αλλά το χειρότερο είναι ότι μετά την εισπνοή του για πολλή ώρα, αυτή η μυρωδιά δεν γίνεται πλέον αισθητή. Ωστόσο, για τη δηλητηρίαση από υδρόθειο, υπάρχει ένα απλό αντίδοτο: θα πρέπει να τυλίξετε ένα κομμάτι χλωρίνης σε ένα μαντήλι, μετά να το βρέξετε και να μυρίσετε τη συσκευασία για λίγο. Το υδρόθειο παράγεται με την αντίδραση θείου με υδρογόνο σε θερμοκρασία 350 °C:

H2 + S → H2S

Αυτή είναι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής: κατά τη διάρκεια αυτής, οι καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων που συμμετέχουν σε αυτήν αλλάζουν.

Σε εργαστηριακές συνθήκες, το υδρόθειο παράγεται με επεξεργασία του θειούχου σιδήρου με θειικό ή υδροχλωρικό οξύ:

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

Αυτή είναι μια αντίδραση ανταλλαγής: σε αυτήν, οι αλληλεπιδρώντες ουσίες ανταλλάσσουν τα ιόντα τους. Αυτή η διαδικασία συνήθως εκτελείται χρησιμοποιώντας μια συσκευή Kipp.

Συσκευή Kipp

Ιδιότητες του υδρόθειου

Όταν καίγεται υδρόθειο, σχηματίζεται οξείδιο του θείου 4 και υδρατμοί:

2H2S + 3О2 → 2Н2О + 2SO2

Το H2S καίγεται με μια γαλαζωπή φλόγα και αν κρατήσετε ένα ανεστραμμένο ποτήρι πάνω του, θα εμφανιστεί διαυγές συμπύκνωμα (νερό) στα τοιχώματά του.

Ωστόσο, με μια ελαφρά μείωση της θερμοκρασίας, αυτή η αντίδραση προχωρά κάπως διαφορετικά: μια κιτρινωπή επίστρωση ελεύθερου θείου θα εμφανιστεί στα τοιχώματα του προψυχμένου γυαλιού:

2H2S + O2 → 2H2O + 2S

Η βιομηχανική μέθοδος για την παραγωγή θείου βασίζεται σε αυτή την αντίδραση.

Όταν ένα προπαρασκευασμένο αέριο μείγμα υδρόθειου και οξυγόνου αναφλέγεται, συμβαίνει μια έκρηξη.

Η αντίδραση υδρόθειου και οξειδίου του θείου (IV) παράγει επίσης ελεύθερο θείο:

2H2S + SO2 → 2H2O + 3S

Το υδρόθειο είναι διαλυτό στο νερό και τρεις όγκοι αυτού του αερίου μπορούν να διαλυθούν σε έναν όγκο νερού, σχηματίζοντας ασθενές και ασταθές υδροσουλφιδικό οξύ (H2S). Αυτό το οξύ ονομάζεται επίσης υδρόθειο νερό. Όπως μπορείτε να δείτε, οι τύποι του αερίου υδρόθειου και του οξέος υδρόθειου γράφονται με τον ίδιο τρόπο.

Εάν προστεθεί διάλυμα άλατος μολύβδου στο υδροσουλφιδικό οξύ, θα σχηματιστεί ένα μαύρο ίζημα θειούχου μολύβδου:

H2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2HNO3

Πρόκειται για μια ποιοτική αντίδραση για την ανίχνευση υδρόθειου. Επιδεικνύει επίσης την ικανότητα του υδροσουλφιδικού οξέος να εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής με διαλύματα αλάτων. Έτσι, οποιοδήποτε διαλυτό άλας μολύβδου είναι ένα αντιδραστήριο για το υδρόθειο. Μερικά άλλα θειούχα μετάλλων έχουν επίσης ένα χαρακτηριστικό χρώμα, για παράδειγμα: θειούχος ψευδάργυρος ZnS - λευκό, θειούχο κάδμιο CdS - κίτρινο, θειούχο χαλκό CuS - μαύρο, θειούχο αντιμόνιο Sb2S3 - κόκκινο.

Παρεμπιπτόντως, το υδρόθειο είναι ένα ασταθές αέριο και, όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται σχεδόν πλήρως σε υδρογόνο και ελεύθερο θείο:

H2S → H2 + S

Το υδρόθειο αλληλεπιδρά εντατικά με υδατικά διαλύματα αλογόνων:

H2S + 4Cl2 + 4H2O→ H2SO4 + 8HCl

Το υδρόθειο στη φύση και την ανθρώπινη δραστηριότητα

Το υδρόθειο είναι μέρος των ηφαιστειακών αερίων, του φυσικού αερίου και των αερίων που σχετίζονται με τα κοιτάσματα πετρελαίου. Υπάρχει επίσης πολύ σε φυσικά μεταλλικά νερά, για παράδειγμα, στη Μαύρη Θάλασσα βρίσκεται σε βάθος 150 μέτρων και κάτω.

Χρησιμοποιείται υδρόθειο:

• στην ιατρική (θεραπεία με λουτρά υδρόθειου και μεταλλικά νερά).
• στη βιομηχανία (παραγωγή θείου, θειικού οξέος και σουλφιδίων).
• στην αναλυτική χημεία (για την καθίζηση θειούχων βαρέων μετάλλων, τα οποία είναι συνήθως αδιάλυτα).
• στην οργανική σύνθεση (για παραγωγή αναλόγων θείου οργανικών αλκοολών (μερκαπτάνες) και θειοφαινίου (αρωματικός υδρογονάνθρακας που περιέχει θείο). Ένας άλλος τομέας που αναδυόταν πρόσφατα στην επιστήμη είναι η ενέργεια υδρόθειου. Η παραγωγή ενέργειας από κοιτάσματα υδρόθειου από τον πυθμένα της Μαύρης Θάλασσας μελετάται σοβαρά.

Η φύση των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων θείου και υδρογόνου

Η αντίδραση του σχηματισμού υδρόθειου είναι οξειδοαναγωγική:

Н20 + S⁰→ H2+S2-

Η διαδικασία αλληλεπίδρασης του θείου με το υδρογόνο εξηγείται εύκολα από τη δομή των ατόμων τους. Το υδρογόνο καταλαμβάνει την πρώτη θέση στον περιοδικό πίνακα, επομένως, το φορτίο του ατομικού του πυρήνα είναι ίσο με (+1) και 1 ηλεκτρόνιο κάνει κύκλους γύρω από τον ατομικό πυρήνα. Το υδρογόνο δίνει εύκολα το ηλεκτρόνιό του σε άτομα άλλων στοιχείων, μετατρέποντας σε ένα θετικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου - ένα πρωτόνιο:

Н⁰ -1е⁻= Н⁺

Το θείο βρίσκεται στη θέση δέκατη έκτη στον περιοδικό πίνακα. Αυτό σημαίνει ότι το φορτίο του πυρήνα του ατόμου του είναι (+16), και ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε κάθε άτομο είναι επίσης 16e-. Η θέση του θείου στην τρίτη περίοδο υποδηλώνει ότι τα δεκαέξι ηλεκτρόνια του στροβιλίζονται γύρω από τον ατομικό πυρήνα, σχηματίζοντας 3 στρώματα, το τελευταίο από τα οποία περιέχει 6 ηλεκτρόνια σθένους. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους του θείου αντιστοιχεί στον αριθμό της ομάδας VI στην οποία βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα.

Έτσι, το θείο μπορεί να δώσει και τα έξι ηλεκτρόνια σθένους, όπως στην περίπτωση του σχηματισμού οξειδίου του θείου (VI):

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺6O3-²

Επιπλέον, ως αποτέλεσμα της οξείδωσης του θείου, το 4e- μπορεί να δοθεί από το άτομό του σε ένα άλλο στοιχείο για να σχηματίσει οξείδιο του θείου (IV):

S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2-²

Το θείο μπορεί επίσης να δώσει δύο ηλεκτρόνια για να σχηματίσει χλωριούχο θείο(II):

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺2 Cl2-

Και στις τρεις παραπάνω αντιδράσεις, το θείο δίνει ηλεκτρόνια. Κατά συνέπεια, οξειδώνεται, αλλά ταυτόχρονα δρα ως αναγωγικός παράγοντας για τα άτομα οξυγόνου O και χλωρίου Cl. Ωστόσο, στην περίπτωση του σχηματισμού του H2S, οξείδωση είναι τα πολλά άτομα υδρογόνου, αφού αυτά χάνουν ηλεκτρόνια, αποκαθιστώντας το εξωτερικό ενεργειακό επίπεδο του θείου από έξι ηλεκτρόνια σε οκτώ. Ως αποτέλεσμα, κάθε άτομο υδρογόνου στο μόριό του γίνεται πρωτόνιο:

Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,

και το μόριο του θείου, αντίθετα, ανάγεται, μετατρέπεται σε αρνητικά φορτισμένο ανιόν (S-2): S⁰ + 2е- → S-²

Έτσι, στη χημική αντίδραση του σχηματισμού υδρόθειου, είναι το θείο που δρα ως οξειδωτικός παράγοντας.

Από την άποψη της εκδήλωσης του θείου σε διάφορες καταστάσεις οξείδωσης, μια άλλη ενδιαφέρουσα αλληλεπίδραση μεταξύ του οξειδίου του θείου(IV) και του υδρόθειου είναι η αντίδραση για την παραγωγή ελεύθερου θείου:

2H2⁺S-2+ S⁺4O2-²→ 2H2+O-²+ 3S⁰

Όπως φαίνεται από την εξίσωση της αντίδρασης, τόσο ο οξειδωτικός όσο και ο αναγωγικός παράγοντας σε αυτό είναι ιόντα θείου. Δύο ανιόντα θείου (2-) δωρίζουν δύο από τα ηλεκτρόνια τους στο άτομο του θείου στο μόριο του οξειδίου του θείου (II), ως αποτέλεσμα του οποίου και τα τρία άτομα θείου ανάγεται σε ελεύθερο θείο.

2S-² - 4е-→ 2S⁰ - αναγωγικός παράγοντας, οξειδώνεται.

S+4 + 4е-→ S⁰ - οξειδωτικό μέσο, ​​ανηγμένο.

Υδρόθειο (H 2 μικρό) - πολύ καρκινογόνο, τοξικό αέριο. Έχει μια έντονη, χαρακτηριστική μυρωδιά σάπιων αυγών.

Λήψη υδρόθειου.

1. Στο εργαστήριο H 2 μικρόπου λαμβάνεται με αντίδραση μεταξύ σουλφιδίων και αραιών οξέων:

FeS + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 μικρό,

2. Αλληλεπίδραση Ο Αλ 2 μικρό 3 με κρύο νερό (το υδρόθειο που προκύπτει είναι πιο καθαρό από ό,τι με την πρώτη μέθοδο παραγωγής):

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.

Χημικές ιδιότητες του υδρόθειου.

Υδρόθειο H2S - μια ομοιοπολική ένωση που δεν σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου όπως ένα μόριο H 2 O. (Η διαφορά είναι ότι το άτομο του θείου είναι μεγαλύτερο και πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομο οξυγόνου. Επομένως, η πυκνότητα φορτίου του θείου είναι μικρότερη. Και λόγω της έλλειψης δεσμών υδρογόνου, το σημείο βρασμού H 2 μικρόυψηλότερο από αυτό του οξυγόνου. Επίσης H 2 μικρόελάχιστα διαλυτό στο νερό, γεγονός που υποδηλώνει επίσης την απουσία δεσμών υδρογόνου).

H 2 S + Br 2 = S + 2HBr,

2. Υδρόθειο H 2 μικρό- ένα πολύ ασθενές οξύ, διασπάται σταδιακά στο διάλυμα:

H 2 μικρό ⇆ H + + H.S. - ,

H.S. - ⇆ H + + μικρό 2- ,

3. Αλληλεπιδρά με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl,

2 H 2 μικρό + H 2 ΕΤΣΙ 3 = 3 μικρό + 3 H 2 Ο,

2 FeCl 3 + H 2 μικρό = 2 FeCl 2 + μικρό + 2 HCl,

4. Αντιδρά με βάσεις, βασικά οξείδια και άλατα, ενώ σχηματίζει όξινα και μέτρια άλατα (υδροσουλφίδια και σουλφίδια):

Pb(NO 3) 2 + 2S = PbS↓ + 2HNO 3.

Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται για την ανίχνευση υδρόθειου ή θειούχων ιόντων. PbS- μαύρο ίζημα.

Υδρόθειο H2S- η πιο δραστική από τις ενώσεις που περιέχουν θείο. Υπό κανονικές συνθήκες, ένα άχρωμο αέριο με δυσάρεστη οσμή σάπιων αυγών. Πολύ δηλητηριώδες: οξεία δηλητηρίαση στον άνθρωπο συμβαίνει σε συγκεντρώσεις 0,2-0,3 mg/l, συγκεντρώσεις πάνω από 1 mg/l είναι θανατηφόρες. Το υδρόθειο είναι πολύ διαλυτό στο νερό. Το εύρος των εκρηκτικών συγκεντρώσεων του μείγματος του με τον αέρα είναι αρκετά ευρύ και κυμαίνεται από 4 έως 45% vol. Σε επαφή με μέταλλα (ειδικά αν το αέριο περιέχει υγρασία) προκαλεί έντονη διάβρωση. Το πιο ανεπιθύμητο συστατικό στα αέρια του διυλιστηρίου πετρελαίου.

Ο κίνδυνος του υδρόθειου για τον άνθρωπο.

Το υδρόθειο είναι ένα πολύ τοξικό αέριο που δρα απευθείας στο νευρικό σύστημα. Στην κλίμακα κινδύνου ταξινομείται ως κατηγορία 3. Φροντίστε να λαμβάνετε αυτό το γεγονός υπόψη κάθε φορά που μυρίζετε το ξεχωριστό άρωμα του. Αλλά αυτό που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο είναι η ιδιότητα του υδρόθειου να αμβλύνει το οσφρητικό νεύρο, γι' αυτό το άτομο απλώς παύει να διακρίνει τους τοξικούς ατμούς που τον περιβάλλουν και μπορεί να συμβεί ξαφνικά μέθη.

Η θανατηφόρα συγκέντρωση αυτού του αερίου στον αέρα είναι πολύ μικρή - μόνο 0,1%. Αυτή η ποσότητα υδρόθειου μπορεί να σκοτώσει έναν άνθρωπο σε 10 λεπτά. Αρκεί κανείς να αυξήσει λίγο τη συγκέντρωση - και ο θάνατος επέρχεται ακαριαία, μετά την πρώτη αναπνοή. Για παράδειγμα: στο αποχετευτικό σύστημα η συγκέντρωση του υδρόθειου μερικές φορές φτάνει το 16%.

Τα πιο αισθητά σημάδια σοβαρής δηλητηρίασης από υδρόθειο είναι: πνευμονικό οίδημα, σπασμοί, παράλυση νεύρων και επακόλουθο κώμα. Εάν η ατμόσφαιρα περιέχει υδρόθειο σε μικρότερες ποσότητες (από 0,02%), τα συμπτώματα δεν είναι τόσο μοιραία, αλλά πολύ δυσάρεστα: ζάλη και πονοκέφαλος, ναυτία και γρήγορη προσαρμογή στη μυρωδιά των «σάπιων αυγών».

Οι άνθρωποι που εργάζονται ή ζουν σε κοντινή απόσταση από εργοστάσια με εκπομπές υδρόθειου βιώνουν αυτό που ονομάζεται χρόνια δηλητηρίαση από H2S. Ταυτόχρονα, αρχίζουν να αισθάνονται χειρότερα, παρουσιάζουν πονοκεφάλους, χάνουν γρήγορα βάρος, οι περιπτώσεις λιποθυμίας γίνονται συχνότερες και εμφανίζεται μια μεταλλική γεύση στο στόμα. Το υδρόθειο έχει επίσης αρνητική επίδραση στην όραση, επηρεάζοντας τη βλεννογόνο μεμβράνη του ματιού και προκαλώντας επιπεφυκίτιδα και φωτοφοβία.

Η δηλητηρίαση από υδρόθειο μπορεί να θεραπευτεί εάν ληφθούν γρήγορα τα απαραίτητα μέτρα: μεταφέρετε το θύμα στον καθαρό αέρα, εμπλουτίστε τους πνεύμονές του με οξυγόνο, χορηγήστε καρδιακά και αναπνευστικά αναληπτικά, συμπληρώματα σιδήρου, γλυκόζη και βιταμίνες.

MPC (Μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση)

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση υδρόθειου (H2S) στον αέρα στην περιοχή εργασίας είναι 10 mg/m3 (GN 2.2.5.1313-03 Μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις (MPC) επιβλαβών ουσιών στον αέρα του χώρου εργασίας), σε μείγμα με υδρογονάνθρακες-3 mg/m3.

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση υδρόθειου (H2S) στον αέρα των κατοικημένων περιοχών είναι 0,008 mg/m3 (GN 2.1.6.1338-03 Μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις (MPC) ρύπων στον ατμοσφαιρικό αέρα των κατοικημένων περιοχών).

Μια αξιοσημείωτη οσμή υδρόθειου παρατηρείται σε συγκέντρωση υδρόθειου 1,4–2,3 mg/m3, σημαντική οσμή στα 4 mg/m3, έντονη οσμή στα 7–11 mg/m3

Τοξικολογία.

Πολύ τοξικό. Η εισπνοή αέρα με μικρή περιεκτικότητα σε υδρόθειο προκαλεί ζάλη, πονοκέφαλο, ναυτία και με σημαντική συγκέντρωση οδηγεί σε κώμα, σπασμούς, πνευμονικό οίδημα ακόμα και θάνατο. Σε υψηλές συγκεντρώσεις, μια μόνο εισπνοή μπορεί να προκαλέσει στιγμιαίο θάνατο. Όταν εισπνέει αέρα με μικρές συγκεντρώσεις, ένα άτομο προσαρμόζεται γρήγορα στη δυσάρεστη μυρωδιά των «σάπιων αυγών» και παύει να γίνεται αισθητό. Μια γλυκιά μεταλλική γεύση εμφανίζεται στο στόμα.

Κατά την εισπνοή αέρα με υψηλή συγκέντρωση, λόγω παράλυσης του οσφρητικού νεύρου, η μυρωδιά του υδρόθειου σχεδόν αμέσως παύει να γίνεται αισθητή.

Πώς σχηματίζεται.

Στη φύση, απαντάται πολύ σπάνια στη σύνθεση των σχετικών αερίων πετρελαίου, φυσικού αερίου, ηφαιστειακών αερίων και σε διαλυμένη μορφή σε φυσικά νερά (για παράδειγμα, στη Μαύρη Θάλασσα, στρώματα νερού που βρίσκονται σε βάθος από 150-200 m περιέχουν διαλυμένα υδρόθειο). Σχηματίζεται κατά τη διάσπαση των πρωτεϊνών, μόνο εκείνων που περιέχουν τα αμινοξέα μεθειονίνη ή/και κυστεΐνη που περιέχουν θείο. Μια μικρή ποσότητα υδρόθειου βρίσκεται στα εντερικά αέρια των ανθρώπων και των ζώων. Βρίσκεται επίσης στο αργό πετρέλαιο.