塩素ガス

塩素ガスによる障害は、産業・職業上の暴露、事故による流出、故意の中毒の後に見られる。 急性塩素中毒は呼吸器官に損傷を与え、通常、流出事故などの短期間の高濃度曝露で起こります。 最近では、塩素ガスは再び戦争兵器として使用されています。 職業上および公衆への暴露は一般的ですが、通常は低レベルの暴露が行われます。

塩素の性質

塩素は常温常圧で気体として存在します。 この気体を加圧・冷却して液体にし、貯蔵・輸送する。 放出されると急速に黄緑色のガスを形成し、地表近くにとどまって急速に拡散します。 塩素ガスは可燃性ではないが、テレピン酸やアンモニアなど他の化学物質と爆発的に反応することがある。

Routes of chlorine exposure

Accidental exposure

塩素は工業で広く使用されています。 紙や布の製造における漂白剤、農薬、ゴム、PVC、溶剤の製造、飲料水やプールの水の浄化、産業廃棄物や下水の衛生管理プロセスの一部として使用されています。 英国では、年間160万トン以上の塩素が生産されている。 6799>

過去数十年間、急性暴露のほとんどは産業流出、化学物質の混合ミス、産業事故によるもので、これらは負傷や死亡につながりました。 低レベルの慢性的な暴露は、職場やプールなどの公共空間で起こっている。 家庭での暴露は、塩素系漂白剤と酢酸、硝酸、リン酸などの酸性洗浄剤との混合が原因であることが多いようです。 呼吸器系の保護具はすぐに開発されましたが、ほとんどの民間人は保護されませんでした。 一時期、西部戦線では馬や伝書鳩の呼吸器も開発されるほど、広く普及した。 その後、戦争での使用は国連(UN)の合意により禁止されました。

塩素が産業界で広く使用されていることは、化学兵器が放棄された体制でも生産と貯蔵が禁止できないことを意味します。 したがって、兵器化を目指す者にとっては利用可能なのです。 ここ数十年の間に、スリランカ、イラク、シリアなどの紛争地域で再び出現したことが広く報告されており、多くの事件が国連によって検証されている。 塩素ガスは最近、包囲された都市部で使用されており、地下室に染み込み、住民を屋外に追い出している。 また、保管や輸送が広範囲に及ぶため、テロ攻撃を受けやすく、イラクで何度か発生したような流出事故も起きている。 したがって、紛争地域内外の医師は、塩素ガスへの曝露の管理について知っておく必要があります。

塩素毒性

人間は非常に低いレベルの塩素ガスを検知することができます。 臭気を検出するための閾値濃度は約0.2ppmです。 即効性のある症状は濃度による:

  • 1-3 ppmでは、目、鼻、喉の軽い粘膜刺激があり、通常1時間程度我慢できる。
  • 5-15 ppmでは、中程度の粘膜刺激がある。
  • 30ppmでは、胸痛、息切れ、咳があります。
  • 40-60ppmでは、上気道閉塞、腹部不快感、食道穿孔も伴い、中毒性肺炎や急性肺水腫を発症することがあります。
  • 400ppm以上の濃度では、通常30分以内に死亡します。
  • 800ppm以上では、数分以内に死亡します。
  • 液体で暴露すると、角膜の火傷と潰瘍、水疱を伴う皮膚炎を起こす。
  • 慢性的な低レベル暴露では、皮膚や粘膜の炎症、典型的には慢性呼吸器症状が起こる。

病態生理

塩素ガスは肺剤または窒息剤(他にホスゲン、ジホスゲン、クロルピクリンを含む)として分類されています。 吸入されると呼吸器上皮に拡散し、塩酸と次亜塩素酸に分解されることにより、ほとんどの障害が開始される。 さらに、炎症細胞の活性化、オキシダントおよびタンパク質分解酵素の放出により、さらなる損傷が起こる。

塩素の水溶性は中程度であるため、鼻から気管支のレベルまでの気道の伝導区画でほとんど吸収され、肺胞障害を引き起こすには、より高い曝露が必要であることを意味する。 高濃度の塩素(800ppm以上)は、気道と肺胞の混合障害を引き起こします。 肺胞障害が発生した場合、臨床像への寄与は通常、上気道障害ほど顕著ではなく、閉塞性障害の徴候が高い頻度で見られます。 呼吸器/気管支平滑筋の損傷の証拠もあるが、これは可逆的であるようだ。

症状

上気道および眼は低レベルの暴露で刺激を受ける。 高濃度では、鼻咽頭および喉頭が傷害される。 非常に高いレベルでは、肺胞の損傷が急速に起こる。 肺水腫は生命を脅かす最も重大な影響である。 被害の程度は、被害者の要因(年齢、現在の肺の健康状態、気管支痙攣反応の有無、労作状態と代謝率、喫煙歴)および環境要因(暴露の強度と時間、暴露が行われる空間の換気の質)に影響されます。 より多くの曝露は、より大きな潜在的損害と関連している。

即時症状

これは曝露のレベルに依存する。 危険な濃度の塩素に暴露している間、またはその直後は、以下の徴候や症状が典型的です:

  • 目:灼熱痛、涙、赤み、目のかすみ。 塩素は目の表面で溶けて、酸性の目の傷害を生じる。
  • 皮膚。 ガスにさらされると、皮膚に灼熱痛、発赤、水疱ができる。 液体塩素にさらされた場合、凍傷に似た皮膚損傷を起こすことがある。
  • ENT: 鼻、喉、目に灼熱感を感じる。 非常に大きな濃度による喉頭の刺激は、突然の喉頭痙攣や水腫性閉塞を引き起こし、致命的となる。
  • 呼吸器:胸骨下の痛みを伴う咳、胸の圧迫感、息切れ、喘ぎがある。 これらは、高濃度の塩素ガスを吸入した場合はすぐに現れ、低濃度の塩素ガスを吸入した場合は遅れて現れることがある。 肺水腫は早期に発生することもありますが、数時間遅れて発生するのが一般的です。 喀血が起こることがあります(通常、小水疱性ガス中毒の特徴です)。
  • 消化器系:吐き気と嘔吐、高濃度での食道穿孔
  • 神経系:頭痛、意識障害

これらの症状は塩素に特有のものではなく、多くはホスゲンや催涙ガスなどの他の化学薬品や、いくつかの神経薬品にさらされたときの特徴でもある。

後遺症

肺水腫の存在と発症の速さは、曝露強度に依存します。 患者は呼吸困難の悪化を呈する。 肺水腫が発生する場合、通常6-24時間以内に発生するが、非常に高い曝露強度の場合は数分で発生することもある(予後は極めて悪い)。 水腫液は通常泡状で、気管支から分泌され、口や鼻孔から漏れることがある。

  • 最も顕著な症状は呼吸困難で、胸の圧迫感を伴うか、伴わない。
  • 肺の血漿性浮腫液の量が多いため(1時間に1リットルまで)、低ボロン血症と低血圧を引き起こすことがあります。
  • 早期の低酸素血症は予後不良。

致死

非常に高いレベルの暴露では、呼吸不全、低酸素血症、低血液症、急性呼吸閉鎖、肺胞破壊またはこれらの複合により数分から数時間で死が訪れる。 急性肺高血圧症、肺血管の鬱血、および上部および近位下気道の熱傷が原因である。 低酸素および低血圧は、被爆後4時間以内の肺水腫の発生と同様に、予後不良を示す。

生存者では、48時間以内に回復が始まる。

慢性低レベル暴露

比較的低レベルの塩素ガスに慢性的に暴露されると、慢性低レベル症状、特に以下を引き起こす傾向があります:

  • にきびと皮膚の赤み
  • 目の炎症-赤目、涙、眼瞼痙攣。
  • 耳鼻咽喉刺激性:慢性咽頭痛、鼻出血、唾液過多、喘鳴
  • 持続性の咳と喘鳴、典型的には慢性閉塞性肺疾患(COPD)様症状で、多少の回復を示すことがあります
  • 歯の腐食
  • 運動耐容能の低下を伴う漠然とした胸痛。
  • 肺水腫を発症し、時には喀血することもある。

プール内の塩素への反復暴露は、水泳選手の喘息過剰の原因として推測されている。 アトピーの青年では、アレルギー性鼻炎および喘息の危険因子は、塩素を含むプールに通うことによって用量依存的に増大するようである。

鑑別診断

塩素ガス曝露の症状は非特異的であるが、患者が歴史を述べることができれば、ガスの臭いと視覚は診断可能である。 同様の症状の他の原因としては、

他の肺刺激性物質

  • ホスゲンガスは刈りたての干し草のようなにおいで区別される。 その効果は塩素に似ているが、溶解性が低いため肺胞に到達する割合が多く、致死率が高い。
  • ジホスゲンはホスゲンに似ており、効果も似ている。
  • クロロピクリン(ニトロクロロホルム)は第一次世界大戦で使われた発がん性のある農薬で、致死率は低いですが、特に嘔吐と目の炎症を起こし、感染者は呼吸保護装置を外してしまうほどです。

暴動鎮圧剤
催涙ガスやCSガスは、主に目、上気道、粘膜、皮膚に灼熱感や痛みとともに激しい引き裂きを生じます。 塩素の独特の臭いはない。 また、大量の咳、意識障害、呼吸困難および嘔吐が生じる。

神経剤
これらは呼吸困難と同様に水様性分泌物の産生を引き起こします。

毒物
マスタード・ガスのような水疱形成剤は、通常、中枢気道に遅発性呼吸器毒性を引き起こす。 呼吸困難を起こすほどひどい吸入は、しばしば偽膜形成および部分的または完全な上気道閉塞を伴う気道壊死の徴候を引き起こす。

Investigations

Investigations は、転帰の重症度を決定する上で予測価値を持つものもあるが、曝露した患者の即時ケアでは限られた価値しかない。

CXR
Radiological changes may lag behind days by clinical changes, so the chest radiograph may be in limited value, particularly if normal. 高膨張は肺胞の空気捕捉を伴う小気道の中毒性損傷を示唆している。 肺周囲浸潤は、肺胞-毛細血管膜損傷による二次的な肺水腫を示唆する。 無気肺は一般的である。

動脈血ガス
肺の中枢および末梢の損傷は低酸素を引き起こすことがある。 低PaO2または低PaCO2は、肺水腫の初期の非特異的な警告である。 4~6時間後の動脈血ガス値が正常であれば、致死的でない転帰が予測される。

肺機能検査
ピーク呼気流量は大量の曝露後すぐに減少することがあり、気道損傷の程度と気管支拡張剤治療の効果の両方を評価するのに役立つ。

塩素ガス曝露患者のトリアージ

現場では、患者の迅速なトリアージが必要になることがある。

  • 即時:このカテゴリーは、肺集中治療がすぐに可能な場合にのみ肺水腫の患者に使用され、それ以外は「予期可能」である。 曝露後4時間以内にこれらの徴候が見られた場合、人工呼吸を含む集中的な医療処置を直ちに行わなければ生存は期待できない。
  • 遅延:患者は客観的徴候なしに呼吸困難であり、注意深く観察し1時間ごとに再計測する必要がある。 患者が回復している場合、曝露後24時間で退院する。
  • 最小:患者は曝露が分かっていても無症状であり、2時間ごとに観察して再測定する必要がある。 患者が曝露後24時間経過しても無症状であれば、退院させてもよい。

管理

塩素への曝露に対する解毒剤は存在しない。

暴露の中止

負傷者は危険な環境から物理的に離すか、それが不可能な場合は呼吸保護具を着用させるべきである。 中毒の原因からの除去には、汚染された衣服およびコンタクトレンズの除去が含まれる。 衣服や皮膚に付着した液体薬剤の汚染除去は不可欠である。

蘇生法

  • 加湿酸素を補充すること。 人工呼吸の補助を伴う、または伴わない挿管:必要な場合がある。 嗄声や喘鳴のある患者には、気道確保が特に重要である;喉頭痙攣が迫っている可能性があり、挿管が必要である。 気道を確保することは、聴診所見の解釈にも役立つ。 血管内容積を注意深くモニターする必要がある。 肺水腫や気道陽圧による低血圧の危険性がある。 輸液が補充されるまでの一時的な措置として、血管拡張薬が役立つことがある。
  • 気管支痙攣の予防または治療:
    • 吸入β-アドレナリン作動薬は、気道閉塞の兆候-例えば、喘鳴、呼吸音の減少、呼吸数の増加、咳-のある患者に適応となる。
    • 早期ステロイド投与は肺水腫リスクを低減し、気管支痙攣にも適応となる。 吸入経路では損傷した気道への分布が不十分になる可能性があるため、非経口投与が望ましい。 メチルプレドニゾロン1000mgまたはその等価物を初日に投与し、症状発現期間中は漸減する。
  • 吸入重炭酸塩:有用な場合があるが、質の高い証拠はない。
  • 補助換気-持続的気道陽圧(CPAP)および/または呼気終末陽圧(PEEP):肺水腫の合併症を減らす。
    • CPAPは呼吸サイクル全体を通して気道陽圧を維持する自然換気である。 胸部静脈還流を低下させるため低血圧を悪化させることがある。
    • PEEPは呼気終了時に気道圧を大気圧以上に維持し、自然呼吸でも使用できる。
    • 患者が挿管されている場合、急性肺損傷と同様に保護肺換気が推奨されている。 これは、健康な人の生理学的に正常な約6mL/kgの予測体重(実際の体重ではない)の低タイドル量換気である。 低タイドボリューム換気は、過膨張、肺胞破裂、気胸、炎症メディエーターの放出など、人工呼吸器に関連した肺損傷を軽減します。 吸引:大量の肺分泌物には有効である。
    • 利尿剤:効果は限定的で、低血圧を誘発することがある。

    予後

    Acute exposure

    • 生存者では、通常48時間から改善が始まります。
    • 軽度から中程度の被爆者では、ほとんどが3-5日で完全に回復しますが、中には反応性気道疾患などの慢性疾患を発症している人もいます。
    • 喫煙や喘息などの既往の肺疾患は、長期合併症のリスクを高めます。
    • 急性重症塩素吸入および肺水腫を生き延びた人は、閉塞反応性の症状が残る可能性は高いものの、通常完全に回復します。

    慢性暴露

    • 慢性低レベル暴露の長期的後遺症には、気道反応性の増大、慢性気管支炎および喘鳴の再発がある。 高齢者、喫煙者、慢性肺疾患の既往のある人ほど深刻である。
    • 急性の職業曝露の後に、喘息が誘発されることがある。 可逆的な要素を持つCOPDに似ているが、曝露後24時間以内に発症する。

    塩素曝露時のアドバイス

    • 塩素が沈着・拡散している場所から離れ、新鮮な空気に触れること。 これは被ばくを減らすのに非常に効果的です。 屋外の場合は、塩素が空気より重いため、低い場所に集まるので、可能であれば高い場所に行く。
    • 塩素の放出が屋内だった場合、建物から出る。
    • 露出した場合、衣服を脱ぐ。 疾病管理予防センター(CDC)は、石鹸と水で全身を洗い、できるだけ早く医療機関を受診するよう助言しています。 液体塩素が付着した衣服は、緊急に脱ぐ必要があります。 このような衣服は、頭からかぶるのではなく、体から切り離す必要があります。 可能であれば、衣類をビニール袋に入れ、1つ目の袋を2つ目のビニール袋で密封する。
    • 他の人が衣服を脱ぐのを助ける場合は、汚染された部分に触れないようにして、できるだけ素早く行う。
    • 目が焼けたり、視界がぼやけたりしたら、普通の水で10~15分間、目をすすぐ。 その前にコンタクトレンズを外し、捨ててください。 また、目に入れないようにしてください。 メガネは石鹸と水で洗ってから、再び着用することができます。
    • 塩素を飲み込んだ(摂取した)場合は、嘔吐を促したり、水分を摂取したりしないでください。

    歴史

    ガスは、通常兵器で攻撃するために兵士を塹壕から引き出すための有効な手段として構想された。 1915年4月22日に初めて使用され、160トンの塩素ガスがフランスの塹壕の上をゆっくりと流れ、数分以内に1000人以上の兵士を殺し、約4000人の兵士を負傷させました。 戦争が進むにつれ、硫黄マスタードやホスゲンなどの毒ガスも使用され、壊滅的な影響を与えた。

    第一次世界大戦後、毒ガスは機関銃や大砲のような大量殺戮をしないため、人道的な武器であると主張する者が現れ、激しい議論が行われた。 しかし、塩素ガスを含む毒ガスは、現在では大量破壊兵器に分類され、国連の化学兵器禁止条約で禁止されています

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