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化学灼伤机理与化学损伤的形成

什么是化学损伤?

化学损伤是腐蚀性或刺激性化学品在生物组织上发生反应的结果。这是一种化学品对人体体表造成的局部的损伤。

化学损伤的特征是生物组织的局部或全部损坏。

化学品与人体组织中的生化合物( 蛋白质、脂肪…)发生反应。这种反应会破坏人体组织内部的生物平衡。发生在人体组织的上述改变会引起肉眼可见的损伤。而且人体组织的损坏越严重,损伤也会越严重:化学损伤的严重程度与化学品的类型、所接触的人体组织性质以及接触面积有很大关系

皮肤、眼睛、消化道或呼吸道都是与身体外部直接接触的,因此这些部位很容易受到化学品的伤害。化学品接触到上述部位可引起化学损伤。

化学损伤也可引发其他并发症

当引起化学损伤的化学品有毒或对人体有害,且渗入人体内部、进入器官或者血液时,化学品就可以与其它人体部位发生反应。

例如,苯对皮肤及眼睛有刺激性,是一种致癌且会诱发变异的物质:它可以进入基因链对细胞分裂进行破坏,还会导致细胞损坏(发育受阻)或造血骨髓(生成造血细胞的器官)细胞增生,甚至会引发白血病。

Brûlure chimique oculaire
Brûlure chimique cutanée

能引起化学损伤的化学品有哪些?

能引起化学损伤的化学品可根据可造成的损伤严重程度分为:腐蚀性或刺激性化学品

如果化学品可与皮肤、眼睛、呼吸道或消化道的细胞或组织中的生化合物发生反应,那么则被归类为腐蚀性或刺激性化学品。欧洲化学品管理局发布的《欧盟物质和混合物的分类、标签及包装法规》/《全球化学品统一分类及标签制度》对腐蚀性或刺激性产品作出了以下定义(《欧盟物质和混合物的分类、标签及包装法规》第L353/87页):

  • 对皮肤的腐蚀会造成不可逆的损伤,皮肤接触到腐蚀化学品4小时后,表皮层及真皮层都会发生肉眼可见的坏死
  • 在评估某种化学品的刺激性时,必须要考虑对皮肤伤害的可逆性
  • 如果会造成严重损伤,那么该物质具有腐蚀性。腐蚀性产品会破坏与之接触的人体组织
  • 如果仅能引起刺激感、发红、发炎,那么该物质具有刺激性
  • 根据以下方面判断,一种化学品可能同时具有腐蚀性及刺激性:该物质为混合物或纯净物;该物质的浓度;该物质所在环境
  • 根据欧洲化学品管理局的规定,化学品生产商必须在其产品标签上做出相应的危险标识

举例

盐酸HCl(常作为除垢产品使用)。

市面上的盐酸多为水溶液。

根据欧洲标准建议,如果盐酸溶液的浓度高于25%,则归类为腐蚀性产品,如果浓度为10%-25%,则归类为刺激性产品

盐酸水溶液浓度 归类 标签 相应的风险提示
>25% 腐蚀性化学品 -H314:会引起严重的皮肤灼伤及眼部损伤

-H335:会刺激呼吸道

10%-25% 刺激性化学品 -H315:会刺激皮肤

-H319:会严重刺激眼睛

-H335:会刺激呼吸道

能引起化学损伤的化学品有哪些?

能引起化学损伤的化学品可根据可造成的损伤严重程度分为:腐蚀性或刺激性化学品

如果化学品可与皮肤、眼睛、呼吸道或消化道的细胞或组织中的生化合物发生反应,那么则被归类为腐蚀性或刺激性化学品。欧洲化学品管理局发布的《欧盟物质和混合物的分类、标签及包装法规》/《全球化学品统一分类及标签制度》对腐蚀性或刺激性产品作出了以下定义(《欧盟物质和混合物的分类、标签及包装法规》第L353/87页):

  • 对皮肤的腐蚀会造成不可逆的损伤,皮肤接触到腐蚀化学品4小时后,表皮层及真皮层都会发生肉眼可见的坏死
  • 在评估某种化学品的刺激性时,必须要考虑其对皮肤伤害的可逆性
  • 如果会造成严重损伤,那么该物质具有腐蚀性。腐蚀性产品会破坏与之接触的人体组织
  • 如果仅引起刺激感、发红、发炎,那么该物质具有刺激性
  • 根据以下方面判断,一种化学品可能同时具有腐蚀性及刺激性:该物质为混合物或纯净物;该物质的浓度;该物质所在的环境
  • 根据欧洲化学品管理局的规定,化学品生产商必须在其产品标签上做相应的危险标识

举例

盐酸HCl(常作为除垢产品使用)。

市面上的盐酸多为溶液。

根据欧洲标准建议,如果盐酸溶液的浓度高于25%,则归类为腐蚀性产品,如果浓度为10%-25%,则归类为刺激性产品

了解化学损伤的机理

一切从两个分子发生化学反应开始。从微观上来看,化学损伤是由有侵害性的化学品与生物成分发生反应引起的

这种反应破坏了生物成分,即人体组织,因而形成了化学损伤。

化学损伤的形成机理受众多因素影响,其中最重要的是引发侵害反应的化学品的性质。

根据其性质,每种化学品都可以根据下表中的作用机理与生物组织中的不同化合物发生反应:

  • 酸碱反应:氢离子(H+)与酸性物质及碱性物质之间发生的交换反应
  • 氧化还原反应:氧化剂与还原剂之间发生的电子交换反应
  • 螯合反应或由两个分子形成复合物
  • 溶和作用:纯物质在溶剂中的溶解反应

举例

  • 碱性化学物中的氢氧根离子(OH¯)与脂肪中的酯键之间发生酸碱反应
  • 细胞膜上的脂类物质被疏水性溶剂(柴油、甲苯)溶解
  • 细胞中的钙离子Ca²+与氟离子F¯(如氢氟酸)发生螯合反应

每一种具有侵害性的化学品与对应生物组织之间均可发生化学反应,导致机体化学损伤。

 

化学损伤的形成过程

化学灼伤的形成机理可分为以下三步:

  • 化学品与人体组织接触
  • 化学品渗透进入人体组织
  • 化学品与人体组织成分发生化学反应

当化学品喷溅到人体眼睛或皮肤,就产生了接触。如误食化学品,化学品就与消化道(口腔、食道、胃)发生接触。如果吸入化学蒸汽,化学品就与呼吸道发生接触。

一旦化学品接触到人体组织,即使有生物屏障的存在,化学品也会渗透进入组织内部。 化学品的性质决定了其对人体组织渗透的程度及速度。

 

举例

  • 固体化学物质不容易渗入皮肤内部
  • 体积较小的化学分子一般比体积大的分子更快地渗透入皮肤内部
  • 亲脂分子更容易渗入皮肤内部

化学物质持续向皮肤深层渗透,直到遇到相应的生物成分并与之发生反应;在化学反应发生前,化学物质渗入人体组织的深度取决于其自身性质。

随后化学物质与相应的生物成分发生反应。

一旦化学物质遇到能与之发生反应的生物成分,化学反应即刻开始。生物平衡就此改变,局部组织受到破坏,形成化学损伤。

因此,只有在化合物遇到能与之发生反应的生物成分,并与之发生反应时,损伤才会形成。喷溅出来的化学品中含有大量能与人体特定分子、靶细胞发生反应的分子。只要人体组织上还残留着尚未发生反应的化学物质,化学损伤进程就不会停止。

接触化学品后进行快速干预可控制损伤的程度:紧急冲洗至关重要。

影响化学损伤严重程度的因素

损伤的性质、深度以及严重程度取决于以下因素:

  • 引起损伤的化学品的性质
  • 引起损伤的化学品的浓度
  • 人体组织与化学品的接触时间
  • 化学品的温度及压力

根据其性质,化学品会与相应的生物成分发生反应。不同种类的化学反应对人体细胞产生不同的、仅微观可见的作用结果,但会导致各种肉眼可见的损伤,这些损伤都具有不同的特征。

举例

酸性化学品会与蛋白质发生反应并使之凝固,而碱性化学品会通过皂化细胞质膜上的脂肪酸来溶解细胞,并导致组织液化坏死

化学品的形态,尤其是其浓度,是损伤形成的决定性因素。化学品的浓度决定了侵害性分子的数量。化学品浓度越高,含有的侵害性分子越多。化学品的浓度越高,造成的损伤越严重

例如,如果盐酸溶液的浓度高于25%,则归类为腐蚀性产品,如果浓度为10%-25%,则归类为刺激性产品

人体组织与化学品的接触时间也是影响损伤程度的关键因素。化学品接触到皮肤和眼睛表面后,就会渗入组织内部并逐步发生化学反应。人体组织与化学品接触时间越长,发生反应的化学物质越多,导致的损伤越严重

化学品的温度以及喷溅压力同样也是要考虑的因素,这会影响化学物质的渗透及反应速度。相比于温度较低的化学品,温度高的化学品发生的反应会更加剧烈,因为温度高的化学品具有更多能量。

为什么应说化学灼伤而不是烧伤?

化学灼伤, 由化学品引起的机体损伤,与热烧伤完全不同;两种损伤的形成机制不同:热烧伤由热量传导引起,属于另一类化学反应。化学灼伤与热烧伤的创面愈合时间也不同,因此,有必要在语义上进行区分。

更多信息请查询以下文章:为什么应说化学灼伤而不是烧伤?

化学损伤的后续护理及治疗

化学损伤需要接受后续护理与医生的诊治。必须根据引发损伤的化学品危险性特点以及损伤程度作出相应的护理。

人体组织一旦接触到化学品,需要在第一时间进行冲洗。

进行紧急冲洗后,如果冲洗是有效的,即可以终止化学灼伤进一步发展。之后,需要对已造成的损伤进行处理,以便伤口愈合。

如果化学品有毒,应立即进行现场处理。

后续护理必须根据以下要点作出相应调整:

  • 必须适用于相关化学品
  • 必须适用于已造成的损伤
  • 化学损伤通常可以在医院的烧伤科进行治疗处理。治疗方法与处理热烧伤的方法类似,但有以下不同之处:
    – 化学损伤的愈合时间更长
    – 应用植皮治疗处理热烧伤可以收获理想结果,处理化学损伤效果一般

获取更多关于不同化学品处理方法的信息,请详见: 测试产品清单