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浓硫酸泼溅皮肤应急洗消的研究

作者:王慧飞  来源:中国人民武装警察部队学院 
评论: 更新日期:2018年09月04日

摘 要:酸泼溅到皮肤后争取时间,洗择合适洗消剂冲洗,对后期的治疗和康复影响很大。通讨敌腐特灵、碳酸氢钠溶液和水对浓硫酸进行体外和家兔皮肤烧伤洗消研究。结果,不管哪种洗消剂,洗消时伤者都会感到创面温度升高,碳酸氢钠溶液和水冲洗烧伤创面易造成热为学烧伤;碳酸氢钠溶液消耗量最少,创面愈合较慢;水用量最大,平衡pH效果最差,且易使皮肤组织脱落,不利于创面愈合;敌腐特灵消耗量是碳酸氢钠溶液的2倍,创面温度较低,降温快,对皮肤组织保护作用显著,创面愈合最快,效果最好,但价格较贵。研究表明,等待时间越长,皮肤烧伤越严重,争取时间比选择合适的洗消剂更重要。从洗消综合效果看,敌腐特灵略好于碳酸氢钠溶液,水冲洗不利于创面的愈合。

前 言
在生产加工、运输、储存,以及人们日常生活中,因使用不当,酸性化学液体泼溅到身体上造成化学烧伤事故屡见不鲜。特别是硫酸、硝酸、盐酸、王水等强酸,造成皮肤烧伤,可引起局部皮肤疼痛及组织凝固性坏死,如不及时处置会造成终生残疾,甚至威胁生命安全 1,2。

有研究表明,烧伤早期创面处理是否得当直接关系到患者的病情和创面的愈合。硫酸烧伤后早期用大量水冲洗处理能有效减轻创面烧伤深度的观点较为普遍,但大量的水冲洗会由于浓酸的稀释放热反而造成更大的伤害3,4。应当有更多的实验研究注重于硫酸烧伤后早期冲水和应用中和剂的研究5。选择一种快速有效的处理方法,减轻酸对机体的损伤,为烧伤的进一步治疗和康复创造更加有利的条件,就显得尤为重要。本文通过对三种洗消剂冲洗浓硫酸烧伤的皮肤效果进行了研究,分析了稀释、中和与螯合三种不同洗消原理洗消剂的特点,从而为事故现场人员快速处理皮肤酸烧伤提供一个良好的处置方法。

1 材料与方法

1.1 实验材料
碳酸氢钠溶液,浓度:50g/L,实验室配制;
敌腐特灵(Diphoterine),法国普利沃公司生产,pH值6.69;
硫酸,天津市化学试剂三厂;
健康家兔,雌雄不分,体重(1.5±0.2)kg,市售。

1.2 实验方法

1.2.1 体外浓硫酸的洗消
分别准确量取三组1ml 95%硫酸放入不同烧杯中,用敌腐特灵、碳酸氢钠溶液和水三种不同的洗消溶液以同一速度分别冲洗对应烧杯中的硫酸,记录pH值变化,同时用红外测温仪监测体系温度的变化。

1.2.2浓硫酸烧伤皮肤的洗消
家兔试验前用8%Na2S脱毛剂在背部去毛约2 cm×2cm备用。用镊子将大小为1 cm×1cm浸泡过95%硫酸溶液的硫酸纸贴到家兔背部裸露的皮肤上5s,对其造成烧伤,等待一段时间后用不同的洗消液以同一速度对烧伤皮肤进行冲洗,直至皮肤表面pH值达到正常(皮肤正常pH值为6~6.5)为止,测量洗消液的用量,用红外测温仪记录温度的变化;创面冲洗后,自然愈合。饲养环境每天用84消毒液消毒1次,以预防烧伤感染的发生。烧伤后每天观察创面愈合情况,并用数码相机记录洗消剂冲洗前后不同时期创面皮肤的变化。

2 结果与讨论

2.1体外浓硫酸洗消结果与分析

2.1.1洗消剂用量与pH变化
在室温条件下,水、敌腐特灵、碳酸氢钠溶液对1 ml 95%硫酸进行冲洗至pH值到6.5。

结果表明,碳酸氢钠溶液与硫酸中和,pH值迅速上升到6~6.5,反应最快。水是通过简单的稀释作用,降低H+的浓度,提高pH值,显然这一过程是缓慢并需要大量的水,因此,当水用了1000 ml时体系的pH值仍在1.75左右。敌腐特灵是一种两性的螯合分子,能结合H+和HO-离子,它不是通过发生化学意义上的中和反应来完成这一过程的6,7。敌腐特灵通过与体系中H+螯合,起到了中和酸的作用,500 ml的用量是碳酸氢钠溶液用量的一倍多,这对浓硫酸也起到了一定的稀释作用。

2.1.2 洗消剂冲洗时体系温度变化
浓硫酸中,大量H2SO4以分子状态存在,遇水稀释时,一方面发生离子化,产生H+离子,另一方面与水结合生成水合硫酸,这是一个化学变化,释放大量的热量(88千焦/摩尔)8。实验过程中,在用洗消剂对1ml 95%的硫酸进行冲洗时,体系在3s之内温度就达到了最高,随后温度下降。由图2可以看出,碳酸氢钠溶液冲洗时最高温度达到113.8 ℃,水冲洗时,最高温度达到了102.8 ℃,用敌腐特灵冲洗,虽然较前两者温度低,但也升高到了88.3 ℃。这一温度,都会对皮肤造成热灼烧。随着不断的冲洗,温度下降,敌腐特灵使体系温度降低的速度最快。当消耗10ml时,体系的温度就降到了43℃,而下降到相同温度,碳酸氢钠溶液和水需要4陪敌腐特灵的量。从理论上讲,只要使皮肤的温度超过热阀值43℃,就可能对皮肤产生损伤2。因此,考虑到热力学烧伤,在对硫酸洗消的过程中应以冲洗的方式,尽快把热量带走。

2.2浓硫酸烧伤皮肤洗消效果与分析
从三种洗消剂对浓硫酸冲洗效果看,碳酸氢钠溶液中和的速度最快,而敌腐特灵对降低体系温度有利。但是皮肤是含有蛋白质、水和少量脂肪等有机成分的组织,与模拟试验有较大的区别。当浓硫酸泼溅到皮肤时,它的酸性和氧化性可以腐蚀氧化皮肤组织,脱水性使皮肤组织中的氢和氧以2:1的比例脱除,皮肤组织碳化,脱除的氢和氧与硫酸水合,上面提到这是一个放热的过程。皮肤中胶原蛋白占皮肤总重的70%左右,当环境pH低于中性时,胶原的变性温度为40~41℃,当环境pH为酸性时,胶原的变性温度为38~39℃。因而,温度达到47℃,皮肤就有疼痛感,55℃时,超过3秒钟就会造成皮肤损伤。随着皮肤温度的升高就会使蛋白质变性,组织坏死 2。因此浓硫酸泼溅到皮肤表面上不仅造成皮肤化学灼伤,还造成热力学灼伤。及时有效地冲洗,减轻酸对皮肤的伤害,保护皮肤组织和功能,为后期治疗创造条件是至关重要的。
2.2.1 三种洗消剂洗消效果对比分析
家兔皮肤遭浓硫酸烧伤时皮肤的温度迅速上升,冲洗前,最高温度达到了44.5℃。30s后用三种洗消液对皮肤进行冲洗。由表1看出,碳酸氢钠溶液冲洗时皮肤温度上升到68.3℃,水冲洗时皮肤温度也上升到51.2℃,这样的温度对皮肤易造成热力学烧伤。
敌腐特灵冲洗皮肤时温度有所下降,虽依然较高,但这对皮肤保护和酸烧伤的治疗具有积极的意义。在洗消液的消耗量上,碳酸氢钠溶液和敌腐特灵的消耗量与模拟实验时消耗量的比例基本相同,水冲洗用量最大。

表1 洗消剂洗消用量和创面最高温度

 

(a) (b) (c)

图3 硫酸烧伤后待30s洗消后的家兔皮肤

(a)碳酸氢钠冲洗后的皮肤,(b)敌腐特灵冲洗后的皮肤,(c)水冲洗后的皮肤

家兔皮肤烧伤被硫酸烧伤后,皮肤创面苍白,有明显的碳化痕迹。从图3可以看出,烧伤皮肤用碳酸氢钠溶液冲洗后,烧伤现象有所减轻,但烧伤痕迹依然明显。用敌腐特灵冲洗后创面碳化痕迹基本消除,创面无进一步损伤现象。用清水直接冲洗创面,碳化痕迹有所减轻,皮肤出现脱落现象。

(a) (b) (c)

图4 洗消后一天的家兔皮肤

(a)碳酸氢钠冲洗的皮肤,(b)敌腐特灵冲洗的皮肤,(c)水冲洗的皮肤


洗消后,家兔皮肤没有进行任何处理,让烧伤皮肤自然愈合。图4是洗消一天后家兔皮肤创面照片,经碳酸氢钠冲洗的创面呈潮红色,可能是因为冲洗时由于温度过高皮肤发生了热灼伤导致创面组织遭到进一步破坏。经敌腐特灵冲洗的皮肤表面干燥,有血色,这可能是因为敌腐特灵冲洗时皮肤温度较低,除了较好地中和了皮肤表面的硫酸外,由于它具有高渗性7,可以渗透到皮肤组织深处中和进入皮肤深层的硫酸,使皮肤组织结构和功能保持较好。经水洗消的创面一天后形成白色痂皮附在创伤表面,皮肤组织结构遭到较大创伤。


(a) (b) (c)

图5 洗消后一周的家兔皮肤

(a)碳酸氢钠冲洗的皮肤,(b)敌腐特灵冲洗的皮肤,(c)水冲洗的皮肤

图5是洗消一周后的皮肤状况,经碳酸氢钠溶液冲洗的皮肤生出少量绒毛,说明碳酸氢钠中和作用起到了一定的效果。经敌腐特灵冲洗后,整个创面皮肤都生长了新的绒毛,说明敌腐特灵对组织起到了有效的保护作用,皮肤功能恢复很快。水冲洗的皮肤依然有较大的痂皮,创面未见新生绒毛,说明用水冲洗硫酸烧伤皮肤效果有限,不利于创面皮肤组织的后期愈合。

2.2.2等待时间对皮肤烧伤洗消效果的影响
在两小时内,浓硫酸对皮肤烧伤作用随着时间的延长烧伤程度不断加深9。硫酸残留在皮肤上,对皮肤有持续性伤害作用,导致烧伤进一步加深,因此应当尽早清除残留在创面上的硫酸10。从图6(a)与(b)的比较中也可以看出,烧伤后待2 min的皮肤较待30s的皮肤烧伤程度明显加深,碳化痕迹更明显,出现较厚的白色痂皮。也说明随着时间的延长,酸的烧伤加重,造成皮肤脱水、碳化,组织遭到破坏。酸酐不断渗入皮肤内部,对皮肤深处进一步腐蚀,使创伤加重7。

因此在酸烧伤后尽快洗消,减小酸对皮肤损伤,对皮肤后期的进一步处理和治疗是非常必要的。

(a) (b) (c)

图6 等待不同时间洗消前后的家兔皮肤

(a) 待30s洗消前,(b) 待2min洗消前,(c) 待2min洗消后

硫酸烧伤创面在早期极短的时间内即可形成,这就强调了早期处理的重要性,能否在最短的时间内清除硫酸是硫酸烧伤早期救治的关键问题。从图3(b)和图6(c)对比中看出,皮肤被浓硫酸烧伤后,待2 min使用敌腐特灵洗消冲洗,由于酸的作用使皮肤蛋白质发生凝固变性,组织结构破坏,形成痂皮结构,洗消液只能对创伤表面冲洗,很难进入创伤组织内部,影响了洗消效果,因而洗消后创面仍有部分碳化痕迹,白色痂皮也较厚。所以当浓硫酸泼溅到皮肤上后,争取时间比去寻找合适的洗消剂更为重要11。不论何种洗消剂,如果洗消不及时,洗消效果会大打折扣,不利于烧伤创面愈合和功能恢复。3 结论
浓硫酸与皮肤作用的时间越长,烧伤越严重。不管使用哪种类型的洗消剂,都应争取时间,尽快冲洗创面,洗消越及时,效果越显著。洗消时伤者都会感觉到温度的升高。使用碳酸氢钠溶液和水冲洗时,皮肤温度过高而易造成热力学烧伤。使用敌腐特灵洗消对皮肤组织保护作用显著,冲洗时温度低,烧伤创面愈合较快,效果好,但价格较贵,使用量也较大,大规模应用困难。使用碳酸氢钠溶液洗消时用量最少,中和pH能力最强,价格便宜,容易获得,但洗消后,创面愈合较慢。水只能冲洗皮肤表面的硫酸,平衡pH能力最差,而且易造成皮肤组织脱落,对冲洗后的创面愈合很不利。因此,在条件许可的情况下尽可能选择效果较好的洗消剂和洗消方法进行快速洗消。

References
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