Воздействие азота и аргона на организм человека. Реакция организма человека на воздействие оксидов азота Действие азота

Диоксид азота является достаточно опасным веществом, соответственно он оказывает неблагоприятное влияние на различные живые системы.

Воздействие NO 2 на человека: диоксид азота сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. Вдыхание ядовитых паров этого вещества может привести к серьезному отравлению. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты. Рассмотрим некоторые из них. К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие NO 2 . Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,23 мг/м3, человек ощущает присутствие этого газа. Эта концентрация является порогом обнаружения диоксида азота. Однако способность организма обнаруживать NO 2 пропадает после 10 минут вдыхания, но при этом ощущается чувство сухости и першения в горле. Хотя и эти признаки исчезают при продолжительном воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения. Таким образом, NO 2 ослабляет обоняние (4).

Но диоксид азота воздействует не только на обоняние, но и ослабляет ночное зрение - способность глаза адаптироваться к темноте. Этот эффект же наблюдается при концентрации 0,14 мг/м3, что, соответственно, ниже порога обнаружения (4).

Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышенное сопротивление дыхательных путей. Иными словами, NO 2 вызывает увеличение усилий, затрачиваемых на дыхание. Эта реакция наблюдалась у здоровых людей при концентрации NO 2 всего 0,056 мг/м3, что в четыре раза ниже порога обнаружения. А люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затрудненность дыхания уже при концентрации 0,038 мг/м3 (2).

Патологические эффекты проявляются в том, что NO 2 делает человека более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей. У людей, подвергшихся воздействию высоких концентраций диоксида азота, чаще наблюдаются катар верхних дыхательных путей, бронхиты и воспаление легких. Кроме того, диоксид азота сам по себе может стать причиной заболеваний дыхательных путей. Попадая в организм человека, NO 2 при контакте с влагой образует азотистую и азотную кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких. При этом стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. Возникает отек легких, который зачастую ведет к летальному исходу. Длительное воздействие оксидов азота вызывает расширение клеток в корешках бронхов (тонких разветвлениях воздушных путей альвеол), ухудшение сопротивляемости легких к бактериям, а также расширение альвеол. Некоторые исследователи считают, что в районах с высоким содержанием в атмосфере диоксида азота наблюдается повышенная смертность от сердечных и раковых заболеваний (3).

Люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей (эмфиземой легких, астмой) и сердечно-сосудистыми болезнями, могут быть более чувствительны к прямым воздействиям NO 2 . У них легче развиваются осложнения (например, воспаление легких) при кратковременных респираторных инфекциях (3).

К тому же, диоксид азота, улетучивающийся в атмосферу, представляет серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способен вызывать кислотные дожди и являться одним из компонентов фотохимического смога. Оба этих явления несут огромный ущерб здоровью населения и всем оболочкам земли (2).

Воздействие NO 2 на растения: прямое воздействие NO 2 на растения определяется визуально по пожелтению или побурению листьев и игл, происходящему в результате окисления хлорофилла. Окисление жирных кислот в растениях, происходящее одновременно с окислением хлорофилла, кроме того, приводит к разрушению мембран и некрозу (6).

Образующаяся при этом в клетках азотистая кислота оказывает мутагенное действие. Отрицательное биологическое воздействие NO 2 на растения проявляется в обесцвечивании листьев, увядании цветков, прекращении плодоношения и роста. Такое действие объясняется образованием кислот при растворении оксидов азота в межклеточной и внутриклеточной жидкостях (3).

Ботаники считают, что первоначальные симптомы повреждения растений диоксидом азота проявляются в беспорядочном распространении обесцвечивающих пятен серо-зеленого оттенка. Эти пятна постепенно грубеют, высыхают и становятся белыми. NO 2 токсичен при концентрации 3 млн-1. Для сравнения: сернистый газ вызывает поражение растений при большей концентрации (5 млн-1) (5). Нарушения роста растений при воздействии NO 2 наблюдаются при концентрациях 0,35 мг/м3 и выше. Это значение является предельной концентрацией. Опасность повреждения растительности диоксидом азота существует только в больших городах и промышленных районах, где средняя концентрация NO 2 составляет 0,2 - 0,3 мг/м3 (4). Растения более устойчивы (по сравнению с человеком) к воздействию чистого диоксида азота. Это объясняется особенностями усвоения NO 2 , который восстанавливается в хлоропластах и в качестве NH 2 - группы входит в аминокислоты. При концентрации 0,17 - 0,18 мг/м3 оксиды азота используются растениями в качестве удобрений. Эта способность к метаболизированию NOx человеку не присуща (2).

Тяжелее воздуха (относительная плотность 1,527). Растворим в воде (1:2). При 0°C и давлении 30 атмосфер, а также при обычной температуре и давлении 40 атмосфер сгущается в бесцветную жидкость. Из одного килограмма жидкой закиси азота образуется 500 литров газа. Закись азота не воспламеняется, но поддерживает горение. Смеси с эфиром, циклопропаном, хлорэтилом в определенных концентрациях взрывоопасны.

Они употребляют его ингаляционно, в основном с использованием воздушных шариков, заполненных закисью азота.

Быстрое достижение состояния эйфории превратило "веселящий газ" в популярное средство на разного рода молодежных вечеринках. "Веселящий газ" распространяется в основном в ночных клубах с лета 2012 года.

По словам главного нарколога Минздрава РФ Евгения Брюна, медики пока могут быть от употребления этого вещества, и как возникает зависимость от него.

Глава Роспотребнадзора, главный государственный санитарный врач России Геннадий Онищенко сообщил, что допустимо применение закиси азота в медицинских условиях. "Это один из самых щадящих анестетиков. Но когда он в огромных масштабах вне стен медучреждений применяется абсолютно без повода, как это повлияет, не знает никто".

Предположительно, использование "веселящего газа" может производить необратимые воздействия на мозг и нервную систему. Даже при небольшой концентрации он дезорганизует мыслительную деятельность, затрудняет работу мышц, ухудшает зрение и слух.

Его использование возможно только под контролем специалистов, прошедших соответствующее обучение. Без надлежащего контроля и в чистом виде (без "разбавления" кислородом) применение веселящего газа смертельно опасно. Если объем кислорода в смеси с закисью азота будет меньше 20%, то может наступить остановка дыхания, человек погибнет.

Признаки употребления закиси азота:

При краткосрочном применении ‑ глупое поведение, беспричинный безудержный смех, головокружение, частые головные боли, частые падения в обморок и частые потери сознания.

При долгосрочном применении ‑ кратковременная амнезия, эмоциональая неустойчивость, нарушение мыслительных процессов, ухудшение слуха и осязания, шаткая походка, невнятность речи, постепенная атрофия мозга.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Природными источниками СО2 являются выделяющиеся из земных глубин газы (особенно при извержениях вулканов), дыхание живых организмов, продукты сгорания древесины при лесных пожарах и т.д. Природа всегда стремится к равновесию, поэтому в процессе фотосинтеза происходило и происходит поглощение СО2 растениями, морями и океанами, т.е. идет круговорот углерода в природе. В этот естественный круговорот и вмешался человек. В результате сжигания органических топлив концентрация СО2 в атмосфере с 1750 по 1992 г. возросла примерно в 1,3 раза.

Оксид углерода (СО), бесцветный газ без запаха, обладает выраженным отравляющим действием. Оно обусловлено его способностью вступать в реакцию с гемоглобином крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голодание и возникает нарушение функционирования всех систем организма. Характер отравления оксидом углерода зависит от его концентрации в воздухе, длительности воздействия и индивидуальной восприимчивости человека. Легкая степень отравления вызывает пульсацию в голове, потемнение в глазах, головокружение, головную боль и усталость, повышенное сердцебиение. При тяжелом отравлении сознание затуманивается, возрастает сонливость. При очень больших дозах угарного газа (свыше 1 %) наступают потеря сознания и смерть. Для легких человека, а также других живых существ СО может стать чрезвычайно вредным или даже ядовитым, так как примерно в 210 раз лучше поглощается кровью, чем кислород воздуха. Оксид углерода является одним из самых распространенных загрязнителей атмосферы.

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. Общий характер воздействия меняется в зависимости от содержания различных оксидов азота: NO2, N2O3, N2O4. Наибольшую опасность представляет NO2. Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушения функций легких и бронхов. Воздействию оксидов азота в большей степени дети и взрослые, страдающие сердечно — сосудистыми заболеваниями. В воздухе оксиды азота в зависимости от концентрации вызывают: раздражения слизистых оболочек носа и глаз С = 0,001 об. % , начало кислородного голодания С = 0,001 об. % , отек легких С = 0,008 об. %.

При контакте диоксида азота с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 — 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий. При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами. NO2 тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Оксиды азота ответственны за возникновение смога и кислотных дождей. Смог вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания. Особенно страдают от смога астматики и дети.

Ощущение запаха и незначительного раздражения во рту отмечается при концентрации NO2 порядка 0,0002 мг/л. Вредное воздействие оказывают оксиды азота и на нервную систему человека. Содержание в атмосферном воздухе оксидов азота свыше 0,28 мг/м3 приводит к повреждению некоторых видов растений вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания.

Вторичная реакция на воздействие оксидов азота проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности.

Оксиды азота оказывают отрицательное воздействие и на растительность, образуя на листовых пластинах растворы азотной и азотистой кислот. Этим же свойством обусловлено влияние оксидов азота на строительные материалы и металлические конструкции. Кроме того, они участвуют в фотохимической реакции образования смога. В уходящих газах дизелей концентрации СО и NOx могут достигать 0,5 % (по объему).

Веселящий газ,или закись азота – популярное в молодежной среде вещество, которое одни считают безобидным средством для развлечения, другие – опасным наркотиком. В больших концентрациях и при длительном вдыхании может нанести серьезный вред здоровью человека.

Что такое закись азота

Гемиоксид азота, более известный как веселящий газ, впервые был получен Джозефом Пристли в начале 1770-х годов.

Вещество бесцветно, имеет едва уловимый аромат и сладковатый привкус, способно растворяться в воде, а при определенных условиях – переходить в жидкое состояние.

Небольшое количество газа производит эффект опьянения и легкой сонливости. Если вдыхать его в чистом виде, то может развиться удушье, но при соблюдении установленной дозировки и смешивании с кислородом применяется в качестве наркоза и не дает побочного эффекта. Попадая в организм, остается в неизменном виде, связей с гемоглобином не формирует. Как только подача газа прекращается, он полностью выводится через дыхательные пути в течение 15 минут.

Использование вещества в различных сферах

Существует три вида оксида азота:

Технический – применяетсяв автомобильном производстве и сварочных работах.
Медицинский – широко используется в качестве наркоза.
Пищевой – является одним из важных компонентов в изготовлении пористого шоколада и кондитерской продукции.

Техническое азотистое соединение вводится в механизм двигателя автомобиля, а именно – во впускной коллектор для улучшения его характеристик. Под его воздействием мощность двигателя на некоторое время усиливается.

В медицинских целях вещество применяется для анестезии и наркоза при хирургическом вмешательстве и во время родов. Кроме того, разрешено использование газа для профилактики шоковых состояний при травмах, для увеличения обезболивающего действия иных препаратов, а также для устранения болевого синдрома при инфаркте и панкреатите. Закись азота выпускается в жидком виде в баллонах по 10 литров.

В пищевой отрасли этот компонент известен как добавка Е-942. Применяется в качестве пропеллента в продуктах, выпускаемых в аэрозольной таре.

Применение закиси азота как наркотика

Отмена обязательного предъявления рецепта на покупку комбинированных медикаментов, в состав которых входит кодеин, произошла в России в июне 2012 года. С этого времени препарат находится в свободном доступе, поэтому его активно применяют токсикоманы.

Употребление шариков с закисью азота быстро приводит к наркотической эйфории, поэтому вещество получило столь широкое распространение в кругу молодежи и стало неотъемлемой частью многих вечеринок и ночных развлекательных заведений.

Почему газ называют «веселящим»

При воздействии на организм человека гемиоксид азота вызывает сильное чувство возбуждения, переходящее в эйфорию, поэтому он был назван «веселящим газом». Авторство названия принадлежит англичанину Дэви Хэмфри, изучавшему химические реакции и в ходе эксперимента лично испытавшему влияние газа на организм.

Он установил, что при его вдыхании в небольшой дозе увеличивается двигательная активность человека, возникает беспричинное желание смеяться, а поведение становится неадекватным.

Влияние газа на организм человека – можно ли дышать оксидом азота

Закись азота практически не наносит вреда здоровью при использовании в медицинских целях, если соблюдается рекомендованный режим дозирования. Наркотический газ, применяемый в концентрации менее 80%, не представляет опасности для человека.

Если вещество используется при родах, то необходимо свести период его вдыхания женщиной к минимуму, так как длительное применение в этом случае способно навредить новорожденному и снизить его показатели по шкале Апгар.

Доказано негативное влияние этого соединения на костный мозг при длительном воздействии. Если дышать им на протяжении 2-4 дней, то наблюдается угнетение функций костномозговых тканей.

Также оксид азота иногда вызывает некоторые побочные действия, которые выражаются в появлении симптомов брадикардии или наджелудочковой аритмии при введении пациента в состояние анестезии. При выходе человека из наркоза могут возникать такие явления, как тошнота, тревожность, спутанность сознания, сонливость и даже галлюцинации.

Симптомы отравления веселящим газом

Признаки токсического действия закиси азота на организм человека делятся на два типа. К первому относятся проявления, которые возникают при краткосрочном употреблении веселящего газа:

Непродолжительная амнезия. Человек некоторое время не помнит, что с ним происходило, но потом память возвращается.
Беспричинный смех. Один из главных параметров, свидетельствующих об отравлении именно оксидом азота – необоснованное веселье, очень сильный и непрекращающийся смех.
Приступы головной боли и головокружения, возникающие и прекращающиеся внезапно.
Множественные эпизоды потери сознания.

Частое и длительное использование газа может привести к более серьезному отравлению, в этом случаевозможны:

эмоциональная неустойчивость, которая выражается в постоянной смене настроения;
нарушение мыслительной деятельности, отсутствие логики в словах и действиях;
шаткая походка и бессвязная речь;
снижение слуха, нарушение зрительного восприятия;
атрофия мозговых структур.

Первая помощь и лечение при интоксикации

Специфического антидота для закиси азота не существует, поэтому все, что может сделать человек, оказавшийся рядом в момент отравления, – это произвести элементарные мероприятия по оказанию первой помощи:

Обеспечить доступ свежего воздуха в помещение. Если есть возможность, то лучше переместить пострадавшего из здания на улицу.
Расположить человека так, чтобы его тело находилось в полном покое.
Снять с отравившегося верхнюю одежду и создать условия для свободного поступления воздуха в дыхательные пути.

Дальнейшие действия сможет оказать только бригада скорой помощи, которую необходимо вызвать сразу, как только стало известно об интоксикации. Медики транспортируют пострадавшего в больницу и примут экстренные меры по его спасению.

Последствия употребления наркотика

Применяя смесь с целью ощутить наркотическое действие, человек подвергает себя большой опасности. Компоненты, входящие в ее состав, при длительном воздействии способны привести к гибели клеток мозга. Последствия употребления этого азотистого соединения могут быть весьма тяжелыми: сначала ухудшается память, затем наступают прогрессирующие изменения личности. Наряду с головным мозгом разрушается и костномозговая структура.При постоянном употреблении закиси азота существует риск развития лейкемии и нарушений процесса кроветворения.

Кроме того, у людей, злоупотребляющих этим веществом, наблюдаются психические расстройства. Возникают приступы страха смерти, галлюцинации, навязчивые мысли, периодические ощущения приближающейся опасности. Может проявиться склонность к суициду на фоне депрессивного состояния, спровоцированного этим соединением. Среди последствий употребления веселящего газа часто встречается нарушение координации движений.

Самую большую угрозу представляет смесь в чистом виде. Ее вдыхание может закончиться летальным исходом.

Влияние этого соединения особенно губительно для развивающегося плода в утробе матери. Если она будет дышать азотом, это может привести к гипоксии плода и развитию у ребенка различных врожденных аномалий.

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека сообщает, что в последнее время распространилась практика употребления (особенно в молодежной среде) так называемого веселящего газа.

В интернете можно найти множество предложений о приобретении закиси азота для индивидуального потребления посредством вдыхания данного газа. Цель получение так называемого веселящего эффекта. Подобная продукция, называемая «кислородными шариками», «воздухом Ибицы», позиционируется как абсолютно безвредная, легальная, доступная, модная, популярная.

На самом деле оксид азота небезопасен для жизни и здоровья человека. Веселящий газ обладает слабым приятным запахом и сладковатым вкусом, при температуре 37 °С растворяется в крови.

При высоких температурах закись азота - сильный окислитель, в смеси с водородом, аммиаком, углекислым газом и некоторыми горючими веществами взрывается.

В медицине оксид азота в смеси с кислородом используется для анестезии. Вещество обладает токсическим действием, при высоких концентрациях вызывает удушье вследствие вытеснения кислорода из легких.

Опыты на животных показали, что воздействие оксида азота в сочетании с кислородом (1:1; 8:2) в течение 6 сут вызывает у крыс нарушения функции кроветворения, гипоплазию костного мозга. Воздействие на животных в течение 10 недель приводит к гибели части животных.

При воздействии на организм человека газовых смесей с содержанием от 20 до 50 % N0 ухудшается память, снижается способность легочной ткани противостоять инфекции, возникают раздражение глаз, носа и одышка. При повторном воздействии наступает привыкание, снижается мышечная работоспособность.

Вдыхание в течение 5 мин может вызвать бронхопневмонию, отек легких, кровоизлияние, разрыв альвеол, тромбозы сосудов легких, дегенеративные изменения в печени, почках, головном мозге, изменения слизистой оболочки десен, эмфизему легких, пневмосклероз.

Области применения закиси азота при его промышленном производстве - в качестве лекарственного средства; для ингаляционной анестезии (только для стационарного применения в медицинских учреждениях) под постоянным контролем специалистов.

Закись азота высокой степени очистки от примесей, предназначенная для медицинских нужд, не вызывает раздражения дыхательных путей. В процессе вдыхания она растворяется в плазме крови, практически, не изменяется и не метаболизируется, с гемоглобином не связывается. После прекращения вдыхания закись азота в течение 10-15 мин выделяется через дыхательные пути в неизмененном виде.

Применяют закись азота в смеси с кислородом при помощи специальных аппаратов для газового наркоза. Обычно начинают со смеси 70-80 % закиси азота и 30-20 % кислорода, затем количество кислорода увеличивается до 40-50 %. Для более полного расслабления мускулатуры применяют мио-релаксанты. При этом не только усиливается расслабление мышц, но и улучшается течение наркоза. После прекращения подачи закиси азота во избежание гипоксии продолжают давать кислород в течение 4-5 мин.

В качестве средства для лечебного наркоза закись азота применяют с осторожностью. При ряде заболеваний - стенокардии, инфаркте миокарда, заболеваниях нервной системы, хроническом алкоголизме, состоянии алкогольного опьянения - использовать ее противопоказано. При использовании данного вещества возможны возбуждение и галлюцинации.

Применяется закись азота и для технических целей, например, для сварочных работ, для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания, в пищевой промышленности - для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов, в качестве консерванта.

В государственном реестре лекарственных средств в качестве лекарственного препарата с торговым наименованием «Азота закись» зарегистрирована продукция всего нескольких предприятий.

Согласно инструкциям по медицинскому применению данные препараты отпускаются только медицинским учреждениям, что означает недопустимость их нахождения в свободной продаже и недопустимость для индивидуального приобретения и потребления из-за возможности нарушения показаний к применению, способов применения и иных требований, изложенных в инструкции.

Кроме того, металлические баллоны сжиженного газа под высоким давлением относятся к категории опасных грузов. Их транспортировка, хранение и использование требуют соблюдения правил безопасности и наличия у лиц, работающих с ними, специального разрешения на работу.

Закись азота как товар со специфическими свойствами, предназначенный для использования исключительно в медицинских целях в условиях стационара, а также в технических и промышленных целях, не может находиться в свободной продаже на потребительском рынке. Розничная продажа закиси азота не предусмотрена и служит целям, не соответствующим истинному назначению, более того - представляет опасность для жизни и здоровья.

Хранение, транспортировка, розничная продажа закиси азота подпадает под ст. 14.2 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях, Эта статья касается незаконной продажи товаров, свободная реализация которых запрещена или ограничена законодательством.