有毒气体对人体的伤害

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有毒气体对人体的伤害

毒素进入人体分为几条路径，包括摄入，吸入，注入和吸收。在火场，只有吸入和吸收与皮肤有关。肺是提供吸入气体与血液中的气体物质进行交换的场所，尽管肺是正常呼吸功能的一部分，用来促进氧气和二氧化碳的交换，但是它也给有毒气体物质进入血液提供了一个途径。在火场中产生的最主要两种有毒气体CO和HCN就是通过这个途径进入人体血液循环的。CO是有窒息性的，它与血红蛋白结合的能力是氧气的200倍。因此它消除了全身血液输送氧气的能力。HCN也是一种窒息性质的物质，它会破坏细胞利用氧气而产生人体所需能量的能力。重要的是，接触HCN通常会导致肌肉缺氧甚至窒息；更重要的是，HCN和CO共同作用于从氧气的输送和使用两方面，共同攻击呼吸系统，这加快了消防人员中毒后的死亡速度。

皮肤吸收有毒物质的过程比吸入过程的复杂得多。皮肤可看成是两层系统组成---角质层（也叫表皮或者外层）是由一层薄的死细胞组成，它是阻碍皮肤吸收毒素的主要屏障。当物质沉积或接触皮肤表面时，一个浓度梯度就被建立起来，来对有毒物质进行驱动扩散。表皮层下面是一层比较厚，有很大活性的组织，组织包含血管、汗腺、毛囊和神经，皮肤吸收的有毒物质就是通过这一层系统进行扩散的。这种关系按照菲克扩散定律所描述的，在本质上说，有多少物质可以到达血液中以及导致有毒负载是由化合物和组织的特点共同确定的。表皮层疏水意味着它不溶于水，因此，与水相似的化合物类将很难通过表皮层；而有机化合物，如溶剂则更容易穿过表皮层。气体，如HCN和H2S更容易在真皮层移动，在适当的浓度可以大大推进有毒负载。在运动时，一个血液循环良好的表皮复合区域，通过皮肤的血液流量也是导致有毒负载增加的另一个因素。当皮肤发热的时候，


更多的血液流向皮肤，并造成污染物的扩散梯度。

一名消防员的外层保护装备为扑救行动中自己暴露的部分皮肤提供了可靠地保障。然而，如果与持续暴露在污染源中且并未进行认真清洗的外部保护装备进行直接接触，那么它也成为一个有毒污染源。

菲克定律，是描述物质扩散现象的宏观规律，这是生理学家菲克（Fick）于1855年发现的。包括两个内容：（1）早在1855年，菲克就提出了：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（称为扩散通量Diffusionflu×，用J表示）与该截面处的浓度梯度(Concentrationgradient)成正比，也就是说，浓度梯度越大，扩散通量越大。这就是菲克第一定律。（2）菲克第二定律是在第一定律的基础上推导出来的。菲克第二定律指出，在非稳态扩散过程中，在距离×处，浓度随时间的变化率等于该处的扩散通量随距离变化率的负值。

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