Akutní otrava kyanidy při výkonu povolání

Souhrn

K profesionální otravě kyanidy, které patří k nejtoxičtějším chemikáliím vůbec, dochází velmi zřídka. Kyanidy jsou využívány v metalurgii, v těžebním průmyslu pro extrakci zlata a stříbra z minerálů, v chemickém a fotografickém průmyslu a při výrobě plastů, pryže, výbušnin a vykuřovacích prostředků. Kyanid sodný a draselný se používají v galvanizovnách při elektrochemickém pokovování a tvrzení oceli a v klenotnictví k pozlacování kovů. Otravy jsou především nahodilé. Dochází k nim při práci s kyanidy u chemiků, fotografů, galvanizérů. Vý­znamně ohroženi bývají hasiči a záchranáři zasahující při požárech budov.

Autoři předkládají kazuistiku intoxikace kyanidy u dvou osob při tzv. plynování objektu mlýna za účelem deratizace a dezinsekce. Jednoho postiženého se podařilo zachránit, druhý otravu nepřežil. V článku jsou shrnuty zásady terapie včetně konkrétního návodu na použití antidot a připomenuty zásady bezpečnosti práce s kyanovodíkem a kyanidy.

Klíčová slova:
profesionální otrava kyanidy, kyanovodík, prevence průmyslových otrav

Úvod

Charakteristika kyanidů

Kyanovodík, sloučenina chemického vzorce HCN, je za běžných podmínek bezbarvá, velmi těkavá kapalina hořkomandlového zápachu s bodem varu 25 °C a bodem tuhnutí -15 °C (na vláknitě krystalickou hmotu). Z kyanidů jsou nejběžnější kyanid sodný NaCN a kyanid draselný KCN (cyankáli). Kyanidy a kyanovodík nelze strukturně oddělovat jako dvě látky. Jsou rozpustné ve vodě i v alkoholu. Kyanid draselný reaguje se vzdušným oxidem uhličitým a přechází na uhličitan draselný (potaš) za vzniku plynného kyanovodíku HCN [2].

Možnosti expozice kyanidům

1. Profesionální expozice

Kyanidy jsou používány v metalurgii, v těžebním průmyslu pro extrakci zlata a stříbra z minerálů (kyanidové loužení), v chemickém a fotografickém průmyslu a při výrobě plastů (nylon), případně pryže, výbušnin a vykuřovacích prostředků. Kyanid sodný a draselný se používají v galvanizovnách při elektro­chemickém pokovování a tvrzení oceli a v klenotnictví k pozlacování kovů [4, 13].

Otravy jsou především nahodilé. Dochází k nim při práci s kyanidy u chemiků, fotografů, galvanizérů. Významně ohroženi bývají hasiči a záchranáři zasahující při požárech budov [5, 14].

V České republice platí pro koncentrace kyanidů (jako HCN) následující limity v ovzduší pracovišť: PEL (přípustný expoziční limit) 3 mg . m^-3, NPK-P (nejvyšší přípustná koncentrace) 10 mg . mg.m^-3 [4].

Otrava kyanovodíkem a kyanidy je uvedena v Seznamu nemocí z povolání (Nařízení vládyč. 290/1995 Sb.) v kapitole 1, položce 20 [8].

2. Neprofesionální expozice

K otravě může dojít při předávkování nitroprusidem sodným při léčbě hypertenzní krize [6, 13]. Neprofesionální otravu může způsobit amygdalin obsažený v hořkých mandlích (požití 5–8 mandlí u dětí a asi 25 mandlí u dospělých vede až ke smrti). Kyanidy obsahuje také bobkovišeň lékařská (střemcha vavřínolistá, Prunus laurocerasus) (obr. 1) a hořký maniok – kasava (obr. 2) [9], u něhož by však k otravě došlo až po požití asi 7 kg hlíz [3].

Patofyziologie, účinky kyanidů na organismus

Kyanovodík je vysoce toxický, letální dávka pro člověka činí 50 mg, smrt může nastat během několika sekund [6]. V první fázi otravy se dostavuje nevolnost, zvracení, bolesti hlavy, návaly horka do tváří, hučení v uších a závratě, později tachykardie, bezvědomí a smrt zástavou dechu. Postižený stále prudčeji dýchá a dusí se, přestože jeho organismus má kyslíku nadbytek. Může dojít k asfyxii a k zástavě srdce (asfyktická forma otravy). Při inhalaci velké dávky par kyanovodíku je průběh otravy dramaticky rychlý (apoplektická forma otravy, blesková smrt).

Kyanidy pronikají do organismu rychle plícemi, sliznicemi i kůží [1]. Jejich působení je velmi podobné účinkům kyanovodíku, otrava však má pozvolnější průběh (zpravidla několik minut). Smrtelná dávka kyanidu draselného pro člověka po požití je 200–300 mg [2, 6, 13], záleží mj. na obsahu žaludku. Alkoholici mají podstatně sníženou kyselost žaludečních šťáv, proto je nástup účinku pomalejší. Účinek kyanidů je do jisté míry blokován cukry. Po požití alkalického kyanidu se v žaludku účinkem kyseliny chlorovodíkové uvolňuje kyanovodík, který je vlastní příčinou otravy. Dostává se jícnem do nosohltanu a odtud je vdechován do plic. Kyanidový iont má vysokou afinitu k železitým iontům. Po průniku do buňky velmi rychle reaguje s trojmocným železem enzymu cytochromoxidázy dýchacího řetězce v mitochondriích. Transport kyslíku v krvi je zachován, ale tkáně trpí hypoxií. Je přítomna metabolická acidóza. Vzhledem k tomu, že tkáně nemohou zpracovávat kyslík, obsahuje i žilní krev mnoho oxyhemoglobinu a je tudíž světle červená. Barva kůže je růžová. Otrava se začíná projevovat nejprve u tkání s největšími nároky na kyslík. Nejcitlivější je nervová tkáň – prvními příznaky při otravě kyanidy jsou únava, bolesti hlavy, hučení v uších a nevolnost. Smrt nastává v důsledku nedostatku kyslíku v životně důležitých centrech v prodloužené míše. Nejprve dochází k zástavě dýchání, po několika minutách i k zástavě srdeční činnosti. Je proto možné umělým dýcháním a podáním antidota dotyčného zachránit [1, 2, 4, 6, 13].

V diferenciální diagnostice je třeba pomýšlet zejména na jiné intoxikace, především oxidem uhelnatým, případně sirouhlíkem.

První pomoc a léčba

Terapeutický zásah při otravě kyanidy musí být velice rychlý, aby léčba vůbec mohla být úspěšná. V případě požití kyanidu a zachovaného stavu vědomí je prvním krokem vyvolání zvracení. Pokud došlo ke kontaktu chemikálie s pokožkou, je třeba ji důkladně omýt vodou [2]. Při inhalační otravě plynným kyanovodíkem je nutné okamžité přemístění postiženého pryč ze zamořeného prostoru a zahájení umělého dýchání. Je však třeba mít na paměti možné ohrožení zachraňujícího parami vydechovanými postiženým, proto není vhodné provádět přímé dýchání z plic do plic [6,13].

Léčba je založena na afinitě kyanidového iontu k methemoglobinu. Je proto třeba co nejrychleji převést část hemoglobinu s dvojmocným železem v molekule na methemoglobin s železem trojmocným. Kyanidy se následně uvolní z vazby na cytochromoxidázu a navážou se na methemoglobin. [4, 6, 13].

Farmakologická léčba probíhá ve třech krocích:

1. krok: zpravidla se děje již v rámci laické první pomoci, pokud je k dispozici antidotum dusitan sodný (NaNO₂) = amylnitrit (izoamylnitrit kyseliny dusité, amylum nitrosum). Preparát je podán inhalačně ze skleněné ampulky, pro jednotlivé případy je použita jedna až dvě ampulky. Při aplikaci může dojít k významnému poklesu krevního tlaku, proto je třeba, aby postižený preparát vdechoval v zabezpečené tělesné poloze. Po nádechu dochází ke zrudnutí v obličeji; pokud zrudnutí vymizí, opakujeme vdech. Je-li postižený v bezvědomí, je třeba ampulku přiložit k ústům nebo k ventilační masce.

2. krok: podání intravenózních preparátů již v rámci odborné lékařské pomoci. Používá se buď 4-dimetylaminofenol, který však dále prohlubuje navozenou methemoglobinémii, nebo hydroxykobalamin, v dávce 5 g, který váže kyanidové ionty za vzniku stabilního cyanokobalaminu (vitamínu B₁₂). Po podání hydroxykobalaminu nedochází k tvorbě dalšího methemoglobinu a jeho podání je výhodné zejména u otrav kouřovými plyny obsahujícími jak kyanovodík, tak oxid uhelnatý, protože se dále neprohlubuje hypoxie [13]. Jedinou nevýhodou je vysoká cena tohoto léčiva [9, 10].

3. krok: spočívá v intravenózní aplikaci thiosíranu sodného (Na₂S₂O₂) v dávce 4–12 g za účelem převedení zbývajícího kyanidu na netoxický izo­thiokyanát (rhodanid). Ten je z organismu vyloučen močí.

Případně lze 2. a 3. krok nahradit monoterapií dikobaltovou EDTA (Cyanokit – výrobce Anphar; Kelocyanor inj., výrobce Lipha). Použití tohoto preparátu je však spojeno s rizikem vzniku závažné alergické reakce [13].

S ohledem na nebezpečí rozvoje mozkového krvácení a nekróz vedoucích k úmrtí i za několik dní po překonané akutní otravě je nutná observace postiženého při hospitalizaci následujících 48–72 hodin.

Vlastní pozorování – kazuistika

45letý muž pracující jako mlynář ve velkokapacitním mlýně byl vyšetřen na Klinice nemocí z povolání Fakultní nemocnice v Hradci Králové v dubnu 2010 poté, co byl propuštěn z hospitalizace po úspěšně překonané otravě kyanidy. Z anamnézy vyplynulo, že od roku 2008 se léčí pro arteriální hypertenzi a diabetes mellitus 2. typu. Pravidelně užívá Prestarium Combi, Amlodipin, Tenaxum a Siofor. Uvedl kouření 10 cigaret týdně a příležitostné pití alkoholu.

K intoxikaci kyanidy došlo v březnu 2010 v neděli dopoledne. Dotyčný pracovník (dále mlynář) měl za úkol spustit odvětrávací zařízení mlýna a budovy moučného hospodářství, v nichž odborní pracovníci asanační firmy prováděli již po dva dny tzv. plynování mlýna kyanovodíkem. Jednalo se o činnost, která se v daném mlýně prováděla za účelem deratizace a dezinsekce stejným způsobem každý rok. Den před vlastní příhodou probíhalo přirozené odvětrávání celého objektu. Před vstupem do objektů byl mlynář ústně informován pracovníkem asanační firmy (dále asanátor), že koncentrace kyanovodíku ve všech prostorách klesla pod rizikovou hodnotu a že není třeba použít ochrannou masku. Mlynář nejprve vstoupil do první budovy, spustil hlavní spínač elektrického proudu, zkontroloval vizuálně ventilátory a počítačem spustil centrální odvětrávání. Oba pracovníci, mlynář i asanátor, poté přešli do druhé budovy, kde mlynář nejprve spustil hlavní spínač v přízemí a následně oba postupovali do dalších pater objektu. Ve třetím patře mlynář opět mířil k ventilátoru, ohlédl se a uviděl asanátora, který se v rohu místnosti skácel k zemi. V této místnosti bylo pouze malé větrací okno. Mlynář se vrátil k asanátorovi a snažil se jej odtáhnout k výtahu. V té chvíli i on ztratil vědomí. Asi po 30 minutách byli oba postižení pracovníci nalezeni vrátným a druhým pracovníkem asanační firmy, kteří přivolali rychlou záchrannou službu. Oběma postiženým byla provedena orotracheální intubace, zahájena umělá plicní ventilace a intratracheálně podáno antidotum Amylnitrite, které mají asanátoři vždy k dispozici. Náš pacient – mlynář byl převezen na kliniku anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, kde mu byl intravenózně podán hydroxykobalamin a natrium thoisulfát. Po intenzivní léčbě a umělé plicní ventilaci nabyl zhruba po třech hodinách vědomí a mohl být extubován. Následující den byl přeložen na standardní lůžkové oddělení interní kliniky. Byl již zcela bez subjektivních obtíží. Objektivní nález u pacienta: hyperstenický (výška 178 cm, hmotnost 118 kg), hodnota TK 165/90, tepová frekvence 90/min; stav hydratace přiměřený, bez přítomnosti ikteru či cyanózy, schopen aktivního pohybu, kardiopulmonálně kompenzovaný, bez známek neurologického deficitu. Z laboratorního nálezu vyjímáme: glykémie 6,8 mmol/l, kalémie 3,2 mmol/l, CRP 18 mg/l, ostatní biochemické hodnoty v séru byly v mezích normy. V krevním obraze byla přítomna mírná leukocytóza 12,3. 10⁹/l. Další vyšetření: elektrokardiogram v mezích normy, RTG srdce a plic v normě, spirogram fyziologický. Byla korigována lehká hypokalémie, preventivně byly podávány perorální a inhalační kortikosteroidy. Čtvrtý den po příhodě byl nemocný v dobrém celkovém stavu propuštěn do domácí péče. Za dva týdny od propuštění byl pacient vyšetřen na klinice nemocí z povolání za účelem šetření profesionality prodělané akutní otravy.

Po provedení hygienického šetření a získání stanoviska Krajské hygienické stanice Královéhradeckého kraje, které potvrdilo splnění podmínek vzniku nemoci z povolání, byla u dotyčného uznána profesionální akutní otrava kyanovodíkem. Pacient byl za bolest odškodněn 500 body (60 000 Kč). Po ukončení pracovní neschopnosti se bez zdravotních následků mohl vrátit k původní práci mlynáře.

Druhý zasažený pracovník, padesátiletý zaměstnanec asanační firmy, byl rovněž převezen do fakultní nemocnice. Po přijetí byla s ohledem na apnoe a asystolii zahájena kardiopulmonální resuscitace, po 5 minutách došlo k obnovení srdečního rytmu. Kromě amylnitritu byla i tomuto intoxikovanému podávána antidota hydroxykobalamin a natrium­thiosulfát. Pro hypotenzi 50/30 mm Hg byl parenterálně aplikován noradrenalin. Od přijetí u postiženého přetrvával klinický obraz mozkové smrti (nevýbavné kmenové reflexy, absence spontánního dýchání, hluboké bezvědomí). Nález mozkové smrti byl potvrzen scintigrafickým vyšetřením s absencí záchytu radiofarmaka v celém mozku.

Z údajů poskytnutých zaměstnavatelem vyplývá, že při plynování prostor mlýna byly v popsané situaci ze strany zemřelého asanátora závažným způsobem porušeny četné bezpečnostní předpisy. Po­stižení bylo u něho řešeno jako pracovní úraz s následkem smrti.

Ze šetření a zápisu z jednání odpovědných složek vyplývá, že pracovníci nepoužili ochranný oblek ani plynové masky s filtrem. Spínače ventilátorů byly před zahájením akce nastaveny na nulovou polohu, proto je nebylo možné zapojit pomocí počítače a bylo nutné manuální nastavení. K měření koncentrace kyanidů v ovzduší byly použity detekční trubičky.

Po této tragické události byla ze strany mlýnů a asanační firmy přijata řada opatření. Detekční trubičky pro měření koncentrace kyanidů byly nahrazeny digitálním osobním detektorem s možností nastavení zvukové výstrahy.

Bylo rozhodnuto o povinném vedení záznamů jednotlivých naměřených koncentrací. Dále bylo stanoveno, že odvětrávací zařízení obecně všech objektů budou nadále spouštět pouze pracovníci asanátorské firmy, po proškolení ze strany objednavatele. Jiné osoby nebudou u plynování objektů přítomny. Velkokapacitní objekty nad 40 000 m³ budou chemicky sanovány vždy za přítomnosti členů hasičského záchranného sboru.

Z osobních ochranných pracovních prostředků je nezbytné používání celohlavové plynové masky s průzory a s kombinovanými filtry proti kyanovodíku a aerosolům, dále použití holínek, rukavic a keprového pracovního obleku. Vstup do ošetřených prostor je možný až po dokonalém odvětrání a kontrole měřením pomocí digitálního přístroje.

Diskuse

Profesionální otravy v průmyslu jsou v současné době extrémně vzácné. Náhodné otravy jsou obecně zcela výjimečné, na rozdíl od sebevražedných nebo vražedných pokusů.

Ve statistice nemocí z povolání se v České republice od r. 1999 do r. 2009 objevuje jediná hlášená akutní otrava kyanidy, a to u muže v r. 2005 [5]. Bližší údaje se autorům nepodařilo získat. Případy smrtelných otrav je nutné hledat ve statistikách inspektorátu bezpečnosti práce. Ojediněle byly jako nemoc z povolání hlášeny intoxikace zplodinami hoření bez bližší specifikace, u nichž se rovněž mohlo jednat i o expozici kyanidům uvolněným z hořícího materiálu.

Cummings [9] jako jeden z mála zmiňuje vysoce rizikovou práci hubení škůdců, kdy se z používaného preparátu Cymag uvolňuje kyanovodík do doupat a skrýší škůdců. Příklad smrtelné otravy při uvedené práci však autoři v dostupné literatuře nenalezli.

Cyklon B je obchodní název pro insekticid, který se zapsal do dějin druhé světové války jako děsivý symbol řešení tzv. židovské otázky. Jeho stěžejní složkou je kyanovodík.

V odborné literatuře jsou popisovány případy otravy kyanovodíkem z kouře při požáru v uzavřených prostorách, pokud hoří kupř. materiály se skleněným vláknem. Často jde o požáry například v nočních klubech, týká se to však hoření prakticky všech materiálů používaných při stavbě moderních obytných domů [9]. Kyanovodík v kouři představuje významné riziko pro zasahující hasiče [14]. V rámci preventivních opatření je proto třeba pečlivě školit hasiče i obyvatelstvo. Je apelováno na potřebu zaměřovat se při poskytování lékařské pomoci při inhalaci zplodin hoření nejen na oxid uhelnatý, ale vždy také na kyanidy [12].

Pro vybavení budov zejména s nočními kluby jsou velmi užitečné tzv. sprinklery. Jedná se o automatické hasicí zařízení, které vznikající požár zjistí, hlásí a místně hasí. Instalování sprinklerového zařízení se provádí především tam, kde se shromažďuje velké množství lidí, nebo kde je třeba chránit velké hodnoty [7, 12].

Vzhledem k fatálním následkům otravy kyanidy je znalost léčebného postupu při akutní otravě zcela zásadní. Dosud však nebyl vytvořen mezinárodní konsenzus ohledně léčebného postupu při akutní otravě. Jednotliví odborníci z různých zemí se liší v názoru na výběr nevhodnějšího antidota. V USA je lékem volby natrium nitrit podaný intravenózně. Ve Velké Británii je preferována kobaltová EDTA, v Německu se doporučuje dimetylaminofenol při současné nutnosti monitorovat hladinu methemo­globinu k případnému použití metylenové modři. Ve Francii je základem léčby hydroxykobalamin [9].

Cummings dále uvádí, že k náhodné expozici kyanidům v průmyslu dochází inhalační cestou nebo absorpcí kůží. Při poskytování první pomoci zasahující personál musí dbát na vlastní bezpečnost a použít příslušné prostředky k osobní ochraně. Postižený musí být vynesen ze zamořeného prostředí a zcela dekontaminován. Cummings také – na rozdíl od dalších autorů – doporučuje inhalaci 100% kyslíku [9]. Varone et al. nalezli u 8 z 28 hasičů zasahujících u požáru budovy zvýšenou hladinu kyanidů v krvi [14]. Část ostatních záchranářů uváděla příznaky jako bolesti hlavy, slabost, nevolnost a dušnost.

Guidotti upozorňuje mimo jiné na nebezpečí otravy kyanidy v souvislosti s chemickým terorismem [10]. Lam klade důraz na preventivní opatření v podobě řádného uskladnění chemikálií a upozorňování záchranářů na nutnost používání speciálního ochranného protichemického oděvu [11].

Závěr

Práce s kyanidy vyžaduje důsledná bezpečnostní opatření s ohledem na riziko smrtelné intoxikace. Popsaný případ závažné intoxikace dvou osob při plynování mlýna vedoucí k úmrtí jedné z nich je smutným příkladem hrubého podcenění zásad bezpečnosti práce se zvlášť nebezpečnými jedy.

Použité zkratky:

EDTA – kyselina etylendiaminotetraoctová

FN – fakultní nemocnice

HCN – kynaovodík

KCN – kyanid draselný (cyankáli)

NaCN – kyanid sodný

NPK-P – nejvyšší přípusná koncentrace

PEL – přípustný expoziční limit

RTG – rentgen, rentgenogram, rentgenový

TK – tlak krve

Došlo dne 13. 12. 2010.
Přijato do tisku dne 7. 1. 2011.

Kontaktní adresa:
MUDr. Karin Boušová, Ph.D.
Klinika nemocí z povolání
Fakultní nemocnice v Hradci Králové
Sokolská 518
500 05 Hradec Králové
e-mail: bousova@fnhk.cz