Лекции по военной токсикологии. Часть 1
- Details
- Parent Category: Лекции
- Published: 05 August 2011
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ "ВОЕННАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ, РАДИОЛОГИЯ И ЗАЩИТА ОТ ОРУЖИЯ МАССОВОГО ПОРАЖЕНИЯ"
1. Основные этапы развития оружия массового поражения и защиты от него.
2. Использование фитотоксикантов и СДЯВ в военных целях.
3. Актуальные проблемы военной токсикологии, радиологии и медицинской защиты от ОМП.
4. Борьба мировой общественности за запрещение ОМП.
Несмотря на потепление международной обстановки в современном мире, возможность возникновения войн, в том числе с применением ОМП, остается постоянной и вероятной.
Много еще в мире районов с нестабильной обстановкой, экстремизмом агрессивных настроений, в том числе непосредственно у наших границ. Распад СССР привел к непроизвольному распространению ОМП, число стран, обладающих им увеличилось. Некоторые страны, особенно в Центральной Азии, интенсивно ведут работы по созданию ядерного и химического оружия оружия. Даже негосударственные образовая в некоторых станах в частном порядке стремятся к овладению оружием массового поражения. Свежий пример - применение экстремистами религиозной секты "АУМ Синрике" зарина в токийском метро в марте 1995 года, в результате чего погибло 11, а пострадало в целом более 5500 человек.
Естественно, что в этих условиях Российская Федерация не может себе позволить ослабление усилий в области обороноспособности страны. Созданный в трудные годы ядерный потенциал СССР и его поддержание на современном научно-техническом уровне являются гарантом стабильности мира на нашей планете, гарантом успехов в деле сдерживания и сокращения вооружений. Сейчас уже очевидно, что только наличие достаточной ядерной мощи нашей страны позволило договариваться с вероятным противником о ведении двухстороннего планомерного сокращения ядерных и иных вооружений.
1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ОМП И ЗАЩИТЫ ОТ НЕГО
Теоретические и экспериментальные работы, приведшие к созданию ядерного оружия, в хронологическом порядке можно расположить следующим образом:
- 1896 г. - открытие Анри Беккерелем естественной радиоактивности; явление, которое потрясло мир, менее чем через полгода после открытия рентгеновских лучей. Величие открытия было ознаменовано присуждением в 1903 году Анри Беккерелю Нобелевской премии;
- 1898 г. - открытие Пьером и Марией Кюри полония и радия, за что им в 1905 году была присуждена Нобелевская премия. Выступая с Нобелевской речью в Стокгольмской Академии наук, Пьер Кюри произнес воистину пророческие слова: "Можно себе представить, что в преступных руках радий способен быть очень опасным, и, в связи с этим следует, задаться вопросом: является ли познание тайны природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрела, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредоносно?.. Я лично принадлежу к людям, думающим, что человечество извлечет из новых открытий пользы больше, чем зла...";
- 1910 г. - создание планетарной модели атома (Резерфорд и Нильс Бор);
- 1919 г. - открытие возможности воздействия на ядра атомов альфа-частицами с превращением их в ядра других химическим элементом (Резерфорд);
- 1930 г. - создание ускорителя элементарных частиц (Эрнст Лоуренс);
- 1932 г. - открытие нейтронов (Чедвик);
- 1934 г. - получение искусственных изотопов. За это открытие через 32 года после родителей получают Нобелевскую премию Ирен и Фредери Жолио-Кюри;
- 1934 г. - открытие возможности "бомбардировки" ядер атомов нейтронами (Ферми). Получение нового 93 элемента (нептуния), а затем получение бария и технеция при делении урана;
- 1938 г. - открыта возможность деления ядер урана при бомбардировке их нейтронами (Ган и Штрассман);
- 1939 г. - Отто Фриш и Лиза Мейтнер доказали возможность деления урана в опыте и определили энергию распада одного ядра - 200 МэВ. Ф.Жолио-Кюри подтвердил их расчеты и опыт, и экспериментально доказал, что при делении одного ядра урана выделяется 2-3 нейтрона. Это говорит о возможности цепной ядерной реакции.
В 1939 г. началась вторая мировая война. Группа физиков США, опасаясь того, что фашистская Германия первой будет иметь в своих руках атомную бомбу, обратилась к президенту с предложением о разработке ядерного оружия. В дальнейшем событии развивались следующим образом:
- 1942 г. - в Чикаго под руководством Ферми запущен первый в мире ядерный реактор;
- 16 июля 1945 г. в пустыне Алмагордо (штат Нью-Мексико) испытан ядерный боеприпас первого поколения, первый ЯБ стоил около 25 млн. долларов;
- 6 августа 1945 г. в 08.14 ЯБ мощностью 22 кт, а затем 9 августа 1945 г. в 11.02 ЯБ мощностью 12 кт были применены по японским городам Хиросима и Нагасаки, причем, как это широко известно, без всякой на то военной необходимости. Общие потери при этом составили в Хиросиме 144000, в Нагасаки 59000 человек.
В нашей стране работы над созданием ЯО начались примерно с 1942 года. Первое испытание ЯО произведено в августе 1949 года.
3.9.49 г. американский патрульный бомбардировщик Б-29 во время облета северной части Тихого океана обнаружил повышенную радиоактивность. Президенту США через несколько дней сделали доклад о том, что СССР произвел испытание ядерного оружия на Новой Земле.
Следует отметить, что начиная с 1939 года, над атомной проблемой интенсивно работали ученые Германии. Как только на основании открытия Гана и Штрассмана немецкие физики уяснили себе возможность создания атомной бомбы, некоторые из них вполне добровольно начали рассылать по различным руководящим инстанциям третьего рейха письма о необходимости создания атомного оружия. Практически же над атомной проблемой в Германии работали две группы ученых - группа Гибнера и группа Гейзенберга. Общую ответственность за все эти работы осуществлял Эзац. У немцев было все необходимое для изготовления ядерного реактора, и прежде всего - основное исходное сырье - уран, ежегодное производство которого с 1940 г. по 1943 г. было доведено с 280 кг до 5600 кг.
Однако, к счастью для всего человечества, фашистские ученые не успели создать ЯР (ядерный реактор).
Это произошло потому, что, во-первых, гитлеровские стратеги рассчитывали на "блицкриг" и поэтому не планировали длительных и дорогостоящих работ; во-вторых, немецкие ученые в качестве замедлителя нейтронов, без которого нельзя создать атомный реактор, предполагали использовать не графит, а тяжелую воду. А последнюю они имели в недостаточном количестве. По расчетам им не хватало для создания цепной реакции около 750 кг тяжелой воды и чуть меньше урана.
В ядерных боеприпасах первого поколения была использована реакция деления ядер тяжелых элементов (урана и плутония), поскольку в них при переходе из менее устойчивого в более устойчивое состояние освобождается огромное количество энергии.
При распаде 1 кг урана освобождается энергия, соответствующая энергии, выделяющейся при взрыве 20000 т тротила.
Особенностью ЯБ, основанных на принципе деления ядер атомов, состоит в том, что их мощность не может быть беспредельно увеличена, поскольку ограничена определенной величиной критической массы. Поэтому поиски возможного дальнейшего увеличения мощности ЯО привели к созданию термоядерных боеприпасов, которые можно рассматривать как ЯО второго поколения.
1.11.52 г. на атолле Эниветок взорвано США водородное устройство N 12 Мт, весом 65 т. Огненный шар поднялся на высоту до 8 км, столб дыма до 40 км. На месте взрыва образовался каньон глубиной до 60 м и длиной до 1,5 км.
Первый термоядерный боеприпас был испытан в США в 1954 г. на атолле Бикини. Он имел мощность 15 Мт. Хотя взрыв был осуществлен на значительной высоте, в зону реакции вследствие высокой мощности было вовлечено большое количество грунта и образовалось огромное радиоактивное облако. Выпавшими осадками было загрязнено около 15000 км2 территории по следу движения облака. Подверглись радиоактивному загрязнению 6 населенных островов Тихого океана, в зоне заражения оказались также американские военные корабли и японское рыболовное судно "Счастливый дракон" с 22 рыбаками на борту. В общей сложности воздействию радиоактивных осадков подверглись 289 чел.
20.8.53 г. ТАСС распространило Заявление Советского правительства, где говорилось, что СССР в испытательных целях взорвал один из видов транспортируемой водородной бомбы.
В 1963 году в США на полигоне Невада был испытан первый вариант нейтронного боеприпаса, который можно рассматривать как ядерное оружие третьего поколения. Нейтронные боеприпасы основаны на использовании реакции синтеза легких элементов (дейтерия и трития). Запалом, инициирующим реакцию синтеза, являются "минипилюли" из урана-235 или плутония, с помощью которых водородная масса подогревается столь продолжительное время, что создаются условия для увеличения интенсивности и продолжительности нейтронного потока.
Из других государств собственное ЯО в настоящее время имеют Великобритания, Франция и Китай. Имеются косвенные данные о том, что им обладают ФРГ, Израиль, ЮАР и Пакистан.
В настоящее время США и их союзники продолжают совершенствовать ядерный потенциал по следующим направлениям:
- модернизация объемов, связанных с производством и разработкой ЯО;
- совершенствование системы управления ядерным комплексом;
- повышение безопасности, надежности и эффективности ЯО, повышение его безопасности в аварийных ситуациях.
Нужно отметить, что воздействие проникающей радиации на человека может быть не только в результате применения ЯО, но и разрушения объектов, содержащих их. Так последствия разрушения крупной атомной электростанции сопоставимы с масштабами радиоактивного заражения, которое происходит при взрыве ядерной бомбы мегатонной мощности. Незря в 1982 году ООН объявила, что преднамеренное разрушение ЯЭО с использованием ЯО или обычного оружия равнозначно применению ЯО.
Уделяя исключительное внимание развитию и накоплению запасов ЯО, военное командование США вместе с тем не исключает возможность применения химического оружия в военных конфликтах.
Идея применения химических средств, как боевого оружия на полях сражения, уходит в далекое прошлое.
Так, известно, что в войнах рабовладельческого и феодального обществ использовались естественные вещества и их смеси, способные при горении выделять ядовитые дымы. Так, в войнах Древней Индии около 2500 лет до н.э. применялись дымы, вызывающие зевоту и сон. В Китае применялись дымы на основе мышьяка. В 600 г. до н.э. царь Солон при осаде Цирры (Греция) приказал запрудить канал, идущий в город, накидать в воду морозника (черемицы), а затем открыть воду. Это привело к массовому отравлению осажденных алкалоидом вератрином (близким по действию к наперстянке). В 1456 г. жители Белграда обсыпали крыс ядовитым порошком, поджигали их и выпускали навстречу туркам. Последние отступили от города. Однако все указанные попытки боевого применения химическим веществ не имели серьезного военного значения, так как эти вещества и способы их применения были далеко не совершенными. Реальные предпосылки к широкому использованию химических веществ с боевой целью возникли в конце 19 века в связи с бурным развитием химии и химической промышленности. В 1862 г. во время гражданской войны в США Дж.Даунт посоветовал военному министру Стентону использовать в боях хлор. И хотя он не был применен, идея крупномасштабного применения ядовитых веществ принадлежит американцам. Крупнейшие капиталистические страны, особенно Германия, располагали к этому времени развитой химической промышленностью, которая потенциально обеспечивала изготовление большого количества ядовитых веществ для боевых целей. Непосредственной причиной применения ОВ явилась обстановка,сложившаяся в ходе войны 1914-1918 г.г. на Западном театре военных действия после провала авантюристического немецкого плана "молниеносной" войны, когда обе стороны перешли к позиционной обороне.
В этих условиях попытки прорыва мощных оборонительных сооружений обычными средствами терпели неудачу и тогда Верховное командование немецкой армии приняло решение использовать в качестве новых боевых средств химическое оружие, вопреки имеющимся международным соглашениям. Применение ОВ обещало значительный успех, т.к. противники Германии не располагали необходимыми средствами защиты и не могли в короткий срок организовать ответное применение ОВ из-за недостаточного развития своей химической промышленности.
Германская армия 22 апреля 1915 г. в 17 часов впервые применила ОВ (хлор) в широком масштабе против англо-французских, а затем 31 мая 1915 г. и против русских войск.
Западный фронт 22 апреля 1915 года. В 17 часов со стороны немецких позиций у поверхности земли между пунктами Бикштуте и Лангемарк (Бельгия) появилась полоса серо-зеленоватого тумана. Через несколько минут этот туман покрыл позиции французских войск. Находившиеся в траншеях солдаты и офицеры неожиданно стали задыхаться: ядовитый газ хлор, образовавший этот туман, обжигал органы дыхания, разъедал легкие. Пораженные падали, непораженные, охваченные паникой, бежали. Местность стала неузнаваемой: трава пожелтела, листья на деревьях свернулись и опали, все животные и насекомые погибли. Немецкие войска на фронте 6 км за 5 минут выпустили 180 т хлора. В результате было поражено 15000 человек, около 5000 умерло. Фронт на протяжении 8 км был прорван". Так описывают очевидцы первую химическую атаку с применением ОВ удушающего действия.
31 мая 1915 года в районе Болимово немцы применили хлор против русских войск. На фронте 12 км было выпущено 264 т хлора. Потери составили 9000 человек, в том числе 1200 погибли. В дальней-
шем применение ХО развивалось быстрыми темпами. В
качестве ОВ было использовано не менее 45 химических веществ, обладающих удушающим, общеядовитым, кожно-нарывным и раздражающим действием.
Кто же инициатор применения ХО в первой мировой войне? Так, известно, что еще в августе 1914 года французы применили гранаты с бромацетоном против немцев, в ответ немцы применили снаряды с этим веществом. Однако потери были весьма незначительные, средства защиты не применялись, большого значения применению химических веществ в том время не было придано.
Всего в течение 4-х лет первой мировой войны воюющими государствами было произведено 150000 т и использовано более 125000 т ОВ. "Королем" всех ОВ времен первой мировой войны был признан иприт. Общие потери от ХО достигли 1,3 человек, из которых 910000 получили смертельные поражения. В том числе в русской армии от ОВ пострадало около 50000 человек, из которых 10000 умерло. Военные специалисты путем расчетов показали высокую эффективность химического оружия. Так, всего в ходе войны было израсходовано около 9 млн. снарядов, снаряженных ипритом и примерно 5 млрд., снаряженных взрывчатыми веществами (ВВ). Число поражений составило соответственно 400000 и 10 млн. Таким образом, на одно поражение расходовалось 22,5 снарядов с ипритом (или 30 кг/человека), а с ВВ - 500 снарядов. Соотношение 200:1 говорит само за себя. Таким образом, ХО проявило себя как оружие массового поражения.
Основными причинами больших потерь от ОВ являлись внезапность их применения, отсутствие или недостаточное количество надежных технических средств защиты и низкий уровень химической подготовки войск. Следует отметить, что в России химическое оружие возникло как оружие отпора, а не оружие нападения.
После войны 1914-1918 г.г. во всех капиталистических странах (особенно в Германии, США, Италии, Японии) велась интенсивная работа по дальнейшему совершенствованию химического оружия.
Из лабораторий и полигонов итальянские фашисты перенесли "эксперимент" в Абиссинию (Эфиопию), где боевое применение ОВ приняло широкий характер и сыграло немаловажную роль в исходе войны.
Так известно, что итальянские войска по приказу Муссолини применили 400 т иприта и более 250 т удушающих веществ, произведя 19 массированных химических нападений на абиссинскую армию, в результате чего жертвами ХО стали 15000 человек, что составило около 30% общих потерь. В ряде случаев ОВ были использованы в громадных количествах.
Японские захватчики в 1936-43 г.г. применяли ОВ в войне против Китая 1600 раз, в результате чего было отравлено 504000 человек, значительная часть из которых погибла.
40-е годы нашего столетия явились периодами, когда в Германии были разработаны и запущены в промышленное производство ОВ нервно-паралитического действия и накоплены огромные запасы ипритов. Были также синтезированы ОВ психохимического действия (ЛСД).
Но несмотря на это, в ходе 2-ой мировой войны Германия не использовала ОВ против Советского Союза и наших бывших союзников. Хотя имеются сведения, что в мае-июне 1942 года немецко-фашистские войска применили ОВ (хлор) против частей советских войск и мирного населения г.Керчи, укрывшихся в Аджимушкайских каменоломнях и продолживших активную борьбу с противником.
По мнению военных специалистов фашистская Германия не применила ОВ в период второй мировой войны в силу следующих обстоятельств:
- в начальном периоде войны немцам не было надобности использовать химическое оружие, так как они имели успехи и без его применения. Тем более, немецкое командование планировало проведение молниеносной войны;
- во втором периоде войны фашистская армия потеряла господство в воздухе. Наши войска и войска союзников в случае необходимости могли "залить Германию ОВ";
- наша Советская Армия располагала мощными средствами ПХЗ. После второй мировой войны центр совершенствования ХО пере-
местился в США. Работы в области ХО осуществлялись в США в тесном контакте с западногерманскими учеными. Это сотрудничество началось сразу же после второй мировой войны, когда американские войска захватили документацию немецких концернов, касающихся производства боевых химических веществ. Ведущие ученые фашистской Германии, занимавшиеся проблемами создания ОВ, были вывезены в США, где длительное время работали в научно-исследовательских центрах над созданием новых химических боевых средств. В 1977 году на базе Эджвудского арсенала США создана специальная лаборатория по разработке средств химического нападения.
Следующим этапом развития химического оружия явилась разработка и создание "бинарных" химических боеприпасов в соответствии с сформулированной в 1962 году Пентагоном специальной программы. К концу 60-х годов была разработана технология производства бинарных боеприпасов. С 1972 года в арсенале Пайн-Блаффе (штат Арканзас) начато их производство. Программа создания бинарных химических боеприпасов также включает в себя поиск бинарных ОВ с так называемой промежуточной летучестью.
Возможна ли химическая война сегодня?
Ирак, являясь участником Женевской конвенции 1925 года, применял иприт в ходе ирано-иракской войны и против своего населения в северных районах страны. Известны данные о применении химических веществ в армяно-азербайджанском конфликте. Возможность применения ХВ существует, особенно в локальных войнах. По западным данным 20 стран мира располагают ХО или потенциалом для его производства.
Одновременно с созданием, применением и совершенствованием ОМП разрабатывались и средства защиты от ЯО и ХО. Здесь можно выделить несколько этапов.
1914-1917 годы - создание средств защиты от ОВ, воздействующих через органы дыхания;
- 1917-1945 годы - создание средств защиты кожных покровов от ОВ. Разработка мер защиты против проникающей радиации;
- 1945-1989 годы - создание средств медицинской защиты, совершенствования ИСЗ и КЗС.
2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИТОТОКСИКАНТОВ И СДЯВ В ВОЕННЫХ ЦЕЛЯХ
В период с 1961 по 1971 г.г. американцы с целью уничтожения тропической растительности и таким образом улучшения обзора, рассеяли над территорией Вьетнама 72000 тонн гербицидов, обработав ими около 20% территории страны. Гербициды, являясь ферментами роста, вызывают усиленный рост растений, который не обеспечивается процессами питания и водообмена, вследствие этого листья деревьев и других растений опадают. При однократной обработке посевы гибнут за несколько часов (дней), листва деревьев может восстановиться на следующий год, но при повторных обработках деревья гибнут. Более половины количества гербицидов приходилось на так называемый "оранжевый агент", состоящий из смеси дидхлорфенуксусной (2,4-0), тридихлорфеноноксиуксусной (2,4,5-т) кислот и 2,3,7,8-тетрахлордибензопарадиоксина, последний обладает чрезвычайно высокой токсичностью и широким диапазоном клинических проявлений интоксикации. Применялся также "белый агент" (смесь дихлорфеноксиусксусной кислоты и пиклорама) и "голубой агент" (кокодилат натрия с примесью соединений мышьяка), также обладающих высокими токсическими свойствами.
В результате применения химических средств получили поражение более 790000 жителей, было уничтожено более 2 млн. га посевных площадей. По заключению Национальной академии наук США Вьетнаму понадобиться не менее 100 лет, чтобы избавиться от вредных последствий применения США химических способов ведения войны против этой страны.
В последние годы в США изучается возможность использования в военных целях токсических соединений биологического происхождения. Большой интерес к природным ядам объясняется их чрезвычайно высокой токсичностью.
Так, в 1964 году американцами было установлено, что выделенный из рыбы фугу яд (тетрадотоксин) является весьма токсичным. Он сконцентрирован в коже, печени, молоках и икре рыбы. В одном грамме его содержится 7 млн. летальных доз для мышей. Если предположить, что яд обладает такой же токсичностью для людей, то смертельная доза при подкожном введении для человека весом в 70 кг составит около 0,5 мг. В настоящее время особое внимание в США уделяется сакситоксину, выделенному из морского планктона и ботулиническом токсину, обладающему чрезвычайной ядовитостью.
Ботулотоксин в настоящее время принят на вооружение армией США и известен под шифром икс-ар (ХR).
Серьезное внимание военные специалисты США также уделяют изучению бициклофосфатов (БЦК), которые подавляют активность гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), являющейся тормозным нейромедиатором ЦНС. Этот класс соединений рассматривается как перспективный для создания принципиально новых ОВ. Необходимо отметить, что в настоящее время развитые страны Европы и Азии имеют мощные химические предприятия и осуществляют перевозку больших количеств химических веществ. при разрушении этих объектов создаются очаги вторичного заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), приводящие к поражению людей. Так разрушение 1 цистерны с хлором в 50 т может привести к заражению до 1000 м2 местности и поражению людей на расстоянии до 50-60 км от места разлива.
Примерные масштабы заражения воздушных масс с опасными для человека концентрациями можно представить по нашей области. При разрушении химических производств в городах Нижний Новгород, Дзержинск, Арзамас, Кстово зоны заражения могут составить: хлором
- до 60-70% территории области, аммиаком и фосгеном - территории, включающие район городов Нижний Новгород, Дзержинск и Кстово.
3. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВОЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ, РАДИОЛОГИИ И ЗАЩИТЫ ОТ ОМП
В настоящих и будущих военных конфликтах на человека может действовать целый комплекс химических соединений, вызывая разнообразные патологические процессы. А это выдвигает перед военной токсикологией определенные проблемы, решением которых занимаются ведущие токсикологические центры страны и отдельные специалисты-токсикологи.
Это, в первую очередь, разработка методик прогнозирования санитарных потерь, определение критериев тяжести состояний отравления с учетом многообразного и комбинированного воздействия. Так по данным анализа аварийных ситуаций с СДЯВ санитарные потери при однокомпонентном воздействии распределяются следующим образом: до 60% - легкой степени, до 35% - средней и тяжелой, до 5% - с летальным исходом, а при многокомпонентном: до 15-16% - легкой степени, до 72-73% - средней и тяжелой, до 11-12% - со смертельным исходом.
Следующая проблема - поиск и разработка антидотов, обеспечивающих оказание медицинской помощи при воздействии различных химических соединений с различным механизмом действия.
Существенное значение имеет проблема разработки, внедрение системы лечебно-эвакуационного обеспечения при ликвидации последствий аварий с СДЯВ, совершенствование организационно-штатной структуры медицинских подразделений и частей, привлекаемых к этим работам, разработка средств розыска, выноса и вывода пострадавших в очагах химического заражения.
Не отработана до конца проблема защиты медперсонала при работе в условиях химического заражения (ряд химических веществ не задерживается обычным фильтрующим противогазом; не решена проблема определения степени опасности заражения СДЯВ местности, воздуха, объектов; не разработаны средства дегазации некоторых химических соединений).
В области военной радиологии в настоящее время должны быть решены следующие проблемы:
- изучение воздействия малых доз (до 0,5 Гр) на организм животных и человека;
- создание надежной системы дозиметрического контроля при облучении малыми дозами, разработка физических, биологических и других критериев оценки степени его воздействия на организм человека (разработка дозиметрических приборов; методик измерения радионуклидов в организме человека; методик обнаружения изменений в организме под воздействием "малых" доз облучения, пригодных для полевых условий и т.п.);
- разработка средств защиты органов дыхания от поражения радиоактивными аэрозолями; разработка эффективных препаратов для выведения радионуклидов, разработка радиозащитных средств, эффективных при дозах облучения менее 0,5 Гр;
- большое значение имеет проблема "радиофобии" и диагностики синдрома воздействия экстремальных факторов - "реакция на катастрофу" (до 90% лиц, находившихся в зоне воздействия смерча в Ивановской области в 1986 году, имели отклонения в психической деятельности на различное время (от часов до суток и более).
4. БОРЬБА МИРОВОЙ ОБЩЕСТВЕННОСТИ ЗА ЗАПРЕЩЕНИЕ ОМП
Следует помнить, что применение в войне ОМП юридически запрещено рядом международных договоров и соглашений. В 1899 году в Гааге была подписана Декларация, а в 1907 году заключена конвенция, согласно которой присоединившиеся государства отказались от применения на войне отравленного оружия, ядов, удушающих или смертоносных газов.
17 июня 1925 года в Женеве представители 48 государств подписали Женевский протокол "О запрещении применять на войне удушающие, ядовитые или подобные газы и бактериологические средства". Наша страна присоединилась к этому соглашению и также подписала, а затем ратифицировала Женевский протокол. К настоящему времени под Женевским протоколом стоят подписи более 100 государств. Только в 60-70-х годах в результате настойчивой борьбы всех миролюбивых сил к протоколу присоединились свыше 50 государств, в том числе США, Аргентина, Бразилия, Израиль, Япония.
Не умаляя значения дипломатических усилий в борьбе за запрещение химического оружия, следует постоянно помнить о том, что природа империализма не изменяется от того, подписано или не подписано какое-либо соглашение. История свидетельствует, что вероломства империализму не занимать.
Так, Германия подписала Гаагское соглашение 1899 г., а 22 апреля 1915 года первой начала химическую войну. Италия в 1926 году подписала Женевский протокол, а в 1936 году применила иприт в войне против Абиссинии. Ирак, участник конвенции 1925 года, применил иприт в ходе войны с Ираном и против своего народа.
Наша страна ведет последовательную и настойчивую борьбу за укрепление всеобщего мира, за запрещение использования любых средств массового поражения. Так, в 1959 году мы внесли на рассмотрение ООН Декларацию о всеобщем и полном разоружении, а затем неоднократно выступали с конкретными предложениями по этому вопросу.
Благодаря усилиям международного сообщества достигнуто подписание целого ряда важных документов, направленных на ослабление гонки вооружений и запрещение использования ОВ и БС. Такими документами являются Договор о безъядерном статусе Антарктиды (1959 г.), Московский договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой (1963 г.), Договор о запрещении размещения ЯО в Южной Америке (1967 г.), Договор о нераспространении ядерного оружия (1968 г.), о неразмещении ядерного оружия в космосе (1967 г.), на дне морей и океанов (1971 г.), Конвенции о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении (1972 г.), Договор о сокращении РСД и ядерных боеголовок к ним (1991 г.).
Широкую поддержку встретили инициативы, с которыми выступили Россия и США в последнее время по сокращению ядерных вооружений, систем доставки ЯО к цели, уничтожению ХО.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Врач части является основным звеном в проведении в жизнь разработанных мероприятий по медицинской защите личного состава. Совместно с другими службами он должен участвовать в планировании этих мероприятий защиты, а затем добиваться их выполнения. Самое большое значение здесь придается готовности личного состава использовать ИСЗ, а также готовности медицинской службы к работе в условиях применения ЯО, ХО, заражения СДЯВ. Эти вопросы имеют большое значение в защите личного состава в мирное время при ликвидации последствий аварий на химических и ядерных объектах.
Вопросами изучения роли медицинской службы в комплексе мероприятий защиты частей и подразделений занимается дисциплина "Военная токсикология, радиология и защита от ОМП".
Как учебная и научная дисциплина "Военная токсикология, радиология и защита от ОМП" существует с 1963 года. В основу ее был положен опыт педагогической и научной работы кафедры санитарно-химической защиты Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова, существовавшей с 1938 года.
На Военно-медицинском факультете с 1965 года преподавание вопросов защиты от ОМП осуществлялось отдельной дисциплиной "Оружие массового поражения и защита от него", которая в апреле 1967 года была преобразована в кафедру "Оружие массового поражения и защита от него", а в 1982 году в кафедру "Токсикология и медицинская защита".
Руководящие документы, на основе которых строится в настоящее время преподавание дисциплины, обязывают в полной мере обучить врачебный состав умению практически осуществлять необходимые мероприятия по защите от ОМП.
Каждый военный врач, независимо от его специальности, должен иметь отчетливое представление о поражающих свойствах ядерного, химического оружия и СДЯВ, о принципах и методах защиты от его воздействия, о принципах и организации медицинской помощи в очагах массовых санитарных потерь.
"ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ОТРАВЛЯЮЩИХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. МЕДИКОТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ ОЧАГОВ"
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Классификация ОВ и СДЯВ. Основные физико-химические свойства, определяющие их поражающее действие.
2. Общая характеристика токсикокинетики и токсикодинамики ОВ и СДЯВ.
3. Общие принципы токсикометрии.
4. Общие принципы медико-тактической характеристики химических очагов поражения.
ВВЕДЕНИЕ
Окружающая среда всегда содержит небольшие количества многочисленных веществ, считающихся чужеродными для организма человека. Часто эти вещества токсичны, но человек с целью обеспечения своего благополучия все шире применяет их в своей повседневной практике. Наука, изучающая токсическое действие различных соединений на человека, называется токсикологией ("токсикон" - яд и "логос" - учение).
Стремительные темпы развития промышленности, возрастающая роль химизации народного хозяйства, использование химических веществ в сельском хозяйстве ведут к загрязнению окружающей среды большим количеством разнообразных химических соединений. Это привело к бурному развитию токсикологии в наше время, особенно промышленной и сельскохозяйственной.
Широкое применение химических соединений в военных целях привело к развитию военной токсикологии, которая наряду с изучением влияния на организм человека БОВ, изучает и влияние различных агрессивных соединений, используемых в военных целях. В ходе лекции мы рассмотрим общие вопросы военной токсикологии, связанные с изучением влияния на организм химических соединений, используемых в качестве отравляющих веществ, при эксплуатации боевой техники, в коммунально-бытовом хозяйстве частей и соединений.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОВ И СДЯВ. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИХ ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ
ОВ - токсичные химические соединения, составляющие основу химического оружия. Они поражают человека в момент применения этого оружия, а также в результате длительного сохранения своих токсических свойств на местности, технике, объектах внешней среды. Кроме того человек может получить поражение при употреблении в пищу зараженных воды и продовольствия.
Наиболее распространенное деление ОВ принято по тактическому назначению и физиологическому действию.
По тактическому назначению ОВ распределяются на следующие группы:
- в зависимости от эффекта поражающего действия ОВ их принято подразделять на ОВ смертельного действия (зарин, зоман, ви-газы, синильная кислота, фосген, иприты и люизит) и ОВ, временно выводящие из строя (си-эс, си-ар, би-зед);
- в зависимости от поведения на местности в условиях боевого применения все ОВ принято разделять на стойкие (СОВ) и нестойкие (НОВ). Стойкие ОВ сохраняют свое поражающее действие в течение одного часа и более (сутки, недели, месяцы). Нестойкие ОВ сохраняют свое поражающее действие всего несколько десятков минут после применения.
Нам, как военным врачам, следует знать, что боеприпасы, снаряженные ОВ, как правило, окрашены в серый цвет и имеют соответствующую маркировку. Так, боеприпасы, снаряженные ОВ смертельного действия, маркируются зелеными кольцами:
- одно кольцо - фосген, синильная кислота;
- два кольца - иприты;
- три кольца - зарин, ви-газы.
На боеприпасах, снаряженных ОВ временно выводящими из строя, нанесены красные кольца:
- одно кольцо - си-эс, си-ар;
- два кольца - би-зед.
По быстроте проявления эффекта воздействия все ОВ разделяются:
- на быстро действующие, не имеющие скрытого периода и приводящие к развитию клиники поражения в течение 1 часа (ФОВ, синильная кислота и др.);
- на медленно действующие, когда эффект воздействия проявляется позднее 1 часа и имеется скрытый период (иприты, фосген и др.).
Однако в ряде случаев быстрота воздействия зависит от агрегатного состояния ОВ и путей проникновения в организм. Так, ви-икс при воздействии в виде капель через кожные покровы вызывают поражение в течение 1-4 часов, а при воздействии в виде паров ингаляционно в течение 30-6- минут.
В странах НАТО в зависимости от уровня производства ОВ подразделяют:
- на табельные ОВ, состоящие на вооружении (ФОВ, иприт, би-зед, си-эс, си-ар);
- на резервные ОВ, которые в настоящее время не производятся, но могут быть изготовлены в достаточном количестве (синильная кислота, фосген, азотистый иприт, хлорацетофенон, адамсит).
По токсическому действию на организм ОВ можно разделить на 6 групп:
Название групп |
Наименование ОВ |
Шифр армии США |
Нервно-паралитические Общеядовитые Удушающие Кожно-нарывные Разражающие: - лакриматоры - стерниты Психохимические (психотомиметические) |
Зарин Зоман Ви-газы Синильная кислота Фосген Иприт Люизит Динитрил ортохлорбензальмалоновой кислоты Адамсит 3-хинуклидилбензилат |
Джи-би Джи-ди Ви-икс Эй-си Си-джи Эйч Эль Си-эс Ди-эм Би-зед |
В зависимости от физико-химических свойств сильнодействующие вещества (СДЯВ) могут относиться к той или иной группе ОВ по токсической и физиологической классификации.
По токсичности СДЯВ разделяют на 8 групп:
1 группа - чрезвычайно токсичные (при ЛКТ50 до 1 мг/л);
2 группа - высокотоксичные (при ЛКТ50 - 1-10 мг/л);
3 группа - умеренно токсичные (ЛКТ50 - 10-40 мг/л);
4 группа - малотоксичные (ЛКТ50 - 40 мг/л).
Состояние, в котором применяется ОВ на поле боя с целью дос-
тижения максимального эффекта, носит название боевого. Виды боевого состояния могут быть следующими:
- пар - размеры частиц соответствуют молекулам или атомам вещества;
- аэрозоль - взвешенные в воздухе твердые или жидкие частицы вещества. При размере частиц от 10-6 до 10-6 см мы говорим о тонкодисперсном аэрозоле или туманообразном состоянии вещества. Такие частицы вещества практически не оседают на местности и, следовательно, не заражают объекты. При размере частиц от 10-3 до 10-2 см мы говорим о грубодисперсном аэрозоле или мороси. Такие частицы быстро оседают и заражают местность и различные объекты;
- капли - частицы вещества размером более 0,05 см, быстро оседающие на местности.
Такие же рабочие состояния имеют и СДЯВ.
ОВ и СДЯВ в состоянии пара или мелкодисперсного аэрозоля, заражая воздух, поражают организм человека в основном через органы дыхания, кожные покровы и слизистые. Количественная характеристика заражения воздуха в этом случае носит название массовой концентрации -"С", обозначающей количество ОВ и СДЯВ в единице объема зараженного воздуха и выражающейся в г/м3.
ОВ и СДЯВ в виде грубодисперсного аэрозоля и капель заражают местность, боевую технику, обмундирование, ИСЗ, а также водоисточники, продукты питания. Они способны поражать людей в момент применения через органы дыхания, кожные покровы, слизистые, а также в последующем при испарении через те же органы и системы. Количественной характеристикой степени заражения местности будет являться плотность заражения - "Q", означающей количество ОВ, находящееся на единице площади и выражающееся в г/м2.
Многие ОВ и СДЯВ растворяются в воде и способны вызывать поражение при употреблении ее внутрь. Количественной характеристикой заражения воды является концентрация вещества, содержащегося в единице ее объема и выражающаяся в г/м3.
Возможность применения ОВ во многом определяется их физико-химическими свойствами. К числу наиболее значимых физико-химических свойств следует отнести температуру кипения и плавления, определяющих агрегатное состояние вещества в момент применения. Известные ОВ, СДЯВ в настоящее время в обычных условиях представляют собой жидкости, газы или твердые вещества, однако в зависимости от условий производства они могут находиться и в другом агрегатном состоянии. Так, фосген или синильная кислота могут находиться в жидком состоянии в боеприпасах даже при температуре выше их температуры кипения. От величины температуры плавления или замерзания зависит возможность применения ОВ в холодное время года. Некоторые ОВ имеют температуру замерзания, близкую к нулю (иприт, синильная кислота) и поэтому применение их в зимнее время возможно только при добавлении различных добавок с целью снижения температуры плавления.
От температуры кипения во многом зависит такая характеристика ОВ и СДЯВ, как летучесть. Она определяется максимальной концентрацией паров при данной температуре воздуха. Чем ниже летучесть, тем дольше сохраняются вещества на местности, тем дольше они оказывают поражающее действие. Считается, что ОВ с температурой кипения до 150о относятся к высоколетучим нестойким веществам, а выше 150о - к стойким малолетучим ОВ. Единицей измерения летучести является количество вещества, содержащего в единице объема его насыщенного пара при данной температуре. Однако такую концентрацию можно создать только в закрытой системе, в боевых же условиях концентрация ОВ за счет испарения, как правило, в 10-100 раз меньше максимальной.
Важными характеристиками ОВ и СДЯВ являются растворимость в воде, устойчивость к гидролизу, плотность и удельный вес. От растворимости будет зависеть степень заражения водоисточников, от устойчивости к гидролизу - продолжительность нахождения из на местности в условиях различных температур и влажности. Плотность оказывает значительное влияние на способность веществ проникать в заглубленные сооружения, в складки местности. От удельного веса во многом зависит поведение в воде. Способность ОВ и СДЯВ проникать в резино-технические изделия, лаки, краски и другие материалы зависит от температуры окружающей среды и способности растворяться в маслах, жирах и других растворителях. Так растворимость ипритов в жирах с увеличением температуры среды на 10о увеличивается в 2 раза. Скорость впитывания в пористые материалы прямо пропорциональна поверхностному натяжению и обратно пропорциональна вязкости. Увеличивая вязкость, можно значительно замедлить его впитывание в грунт, пористые материалы и, тем самым, сохранить его поражающее действие на более длительное время. Следует заметить, что дегазация вязких ОВ значительно сложнее.
Практически все ОВ и СДЯВ обладают способностью сорбироваться пористыми материалами. Эта способность зависит от размеров заряда молекулы ОВ, а также от природы сорбирующего материала. Универсальным сорбентом для многих ОВ и СДЯВ является активированный уголь, однако и он не сорбирует вещества с молекулой малых размеров (НСN, СО). Хорошей способностью к сорбции обладают ткани, брезент. Об этом следует помнить при оказании помощи зараженным ОВ и СДЯВ, так как существует опасность их десорбции, особенно при повышении температуры.
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИКОКИНЕТИКИ И ТОКСИКОДИНАМИКИ ОВ И СДЯВ
Основным путем поступления ОВ и СДЯВ в организм являются кожные покровы, органы дыхания и слизистые. Они оказывают поражающее действие при попадании на раны, ожоговые поверхности. Попадая в организм они должны преодолеть встречающиеся на пути барьеры - биологические мембраны.
Большинство ОВ хорошо всасывается через органы дыхания. В легких имеется огромная по площади (от 80 до 150 м2) альвеолярно-капиллярная мембрана, имеющая чрезвычайно тонкое строение. Здесь все создано для облегчения проникновения газов в кровяное русло и обратно, которое зависит от способности газов растворяться в жидких средах, от величины парциального давления газа, от величины легочной вентиляции, от скорости кровотока в легких и других факторов. Следует отметить, что эндотелиальные клетки легких получают кислород непосредственно из воздуха и очень чувствительны к гипоксии. В них проходят активные метаболические процессы по инактивации многих медиаторов и гормонов, поэтому для нормального их функционирования важны нормально протекающие процессы синтеза и инактивации биологически активных веществ в организме. По опасности резорбции ингаляционный путь можно сравнить с внутривенным введением веществ.
Вторым по значимости путем резорбции ОВ и СДЯВ является перкутанный. Кожа, как известно, состоит из эпидермиса, дермы, железистых придатков. ОВ и СДЯВ проникают через отверстия потовых и сальных желез, непосредственно через эпидермис и волосяные фолликулы. В силу наличия в коже жиролипоидного слоя проникновение воды, водных растворов ОВ и СДЯВ, большинства газов из-за их низкой растворимости в жирах при обычной температуре практически исключено. Через липопротеиновую мембрану кожи способны хорошо проникать вещества, растворяющиеся в жирах. Способствует всасыванию через кожу ее мацерация, нарушение целостности. Участки кожи, имеющие нежный тонкий эпидермис, отличаются меньшей барьерной функцией.
Энтеральный путь проникновения ОВ и СДЯВ имеет место лишь при употреблении зараженных продуктов питания и воды. Всасывание происходит уже в слизистой полости рта, при этом вещества не поступают в печень и не подвергаются значительному обезвреживанию. Многие ОВ и СДЯВ легко всасываются через слизистую желудка, особенно растворимые в воде. Кишечный эпителий легко пропускает ОВ и СДЯВ, при этом процесс всасывания будет во многом зависеть от скорости кровотока во внутренних органах, растворимости в жирах, перистальтики кишечника, содержимого желудка и кишечника. Воздействие ОВ и СДЯВ на организм в этом случае в большей мере будет зависеть от обезвреживающей функции печени.
Всосавшееся ОВ и СДЯВ через систему кровообращения попадает в различные органы и системы и проникает в ткани по законам диффузии, фильтрации и активного захвата клетками. Полагают, что в организме существуют три сектора распределения чужеродных веществ: внеклеточная жидкость (примерно 14 л), внутриклеточная жидкость (28 л) и жировая ткань. Объем, в котором распределяется ОВ и СДЯВ, зависит от его растворимости в воде и жирах. Все вещества по способности проникать в ткани можно условно распределить на три группы:
- первая - электролиты, имеющие определенный заряд и поэтому их проникающая способность через мембраны будет зависеть от величины этого заряда;
- вторая - неэлектролиты, нерастворимые в жирах, не имеют заряда, из проницаемость во многом зависит от величины молекулы, рН среды и биологического механизма проникновения;
- третья - неэлектролиты, растворимые в жирах, обладающие большой скоростью проникновения через мембраны.
Основным препятствием для проникновения ОВ в ткани является клеточная мембрана. Толщина мембраны примерно 100 А (10 нм). Она имеет наружный и внутренний слои, состоящие из глобулярных белков, скрученных в виде клубочков. Эти белки имеют большое количество различных ферментных групп и сложные транспортные системы для перемещения веществ внутрь клетки. Имеются в мембране поры, выстланные белком. Молекулы белка соединены друг с другом дисульфидными мостиками. Промежуточные два слоя мембраны состоят из липидов, связанными с белками ионными связями. Слой белка и липидов представляют подвижную систему, скользящую по отношению друг друга. В них то появляются, то исчезают поры, пропускающие химические вещества. Мембрана имеет снаружи отрицательный, а внутри положительный заряды, что играет роль в пропуске через нее заряженных веществ. Рассматривая строение мембраны, можно прийти к выводу, что хорошей проницаемостью обладают жирорастворимые вещества, а проникновение водорастворимых веществ во многом зависит от величины их молекул и состояния транспортных систем. Однако это только схема построения мембраны клетки, так как выделяют еще несколько типов мембран с различным построением белково-липидной структуры. Но, несмотря на особенности строения различных мембран, в настоящее время признаются четыре основных типа проникновения веществ через эти образования:
- метод простой диффузии в направлении градиента концентрации вещества. Проникновение веществ в этом случае будет зависеть от их молекулярной массы, пространственной конфигурации, степени ионизации и растворимости в липидах;
- метод фильтрации через поры мембраны. Этим способом в основном проникают небольшие растворимые в воде молекулы вещества;
- метод активного переноса или транспорта. Вещества переносятся системами белка мембран против градиента концентрации или заряда клетки;
- метод пиноцитоза, когда микроскопические инвагинации клеточной мембраны захватывают капли жидкости, перемещают их через мембрану и в виде вакуоли транспортируют ее в нужное место клетки.
В результате распределения ОВ и СДЯВ в организме они могут равномерно накапливаться в основном в жировой ткани, нерастворимые в воде - в соединительной, костной тканях и паренхиматозных органах. Накапливаясь в отдельных органах или тканях, ОВ и СДЯВ создают своеобразно "депо", которое при определенных условиях может вызывать рецидив отравления.
Поступившие в организм ОВ и СДЯВ претерпевают различные превращения или могут выделяться в неизменном виде. В организме существует неспецифическая система обезвреживания инородных соединений, попавших в организм, созданная в процессе эволюции человека. Попавшие в организм ОВ и СДЯВ также попадают под воздействие этой системы и теряют свои токсические свойства. Однако в процессе отдельных химических реакций токсичность ряда ОВ и СДЯВ может и возрасти в результате так называемого летального синтеза. Метаболические превращения происходят с помощью реакций окисления, восстановления, синтеза, протекающих в клетках эндоплазматической сети печени при участии различных ферментов, называемых микросомальными. Такие же превращения могут происходить под действием ферментов, расположенных в мембранах клеток, в других местах клетки и называемые немикросомальными.
Биологические процессы метаболизма, протекающие в эндоплазматической сети, происходят под воздействием микросомальных ферментов, таких как цитохром-Р-450, НАДФН2, цитохром-С, дегидрогеназа и др.
Окислительно-восстановительные реакции, протекающие под воздействием микросомальных ферментов, могут быть сведены к одному общему механизму - гидроксилированию и восстановлению нитро- и азотосоединений. Немикросомальное окисление и восстановление протекает под воздействием различных оксидаз и дегидрогеназ. В результате этих процессов в молекулы веществ вносятся активные группы - -ОН, -СО. Присоединение активных групп может усилить токсические свойства метаболитов по сравнению с исходными веществами (иприт, люизит). В результате окислительно-восстановительных реакций ОВ и СДЯВ превращаются в метаболиты, легче растворимые в воде и быстрее выводящиеся из организма. Они же могут вступать в дальнейшие реакции обезвреживания с присоединением к полученной активной группе гидроксильной, аминной, карбоксильной, эпоксидной групп или атома галогена, что приводит к полной утрате токсичности и выведению из организма. Эти, так называемые реакции конъюгации, протекают с образованием глюкуронидов (синильная кислота), эфиров серной кислоты (иприты, люизит), эфиров фосфорной кислоты, присоединением метильной группы (метилирование) -СН3, присоединением остатка уксусной кислоты (ацетилирование), соединений с глутатионом. Многие ОВ и СДЯВ теряют свою активность в результате реакции гидролиза под воздействием эстераз (ФОВ).
Выведение метаболитов ОВ и СДЯВ из организма во многом зависит от процессов обезвреживания и депонирования этих веществ. В первую очередь удаляются из организма вещества, находящиеся в неизменном виде, затем яды, имеющие менее прочные связи, затем находящиеся в связанном виде с белками, липидами, углеводами. И в последнюю очередь выделяются яды, находящиеся в депо. Растворимые в воде соединения выделяются, как правило, почками без обратной резорбции в канальцах. Жирорастворимые вещества, выделяясь почками, подвергаются обратной резорбции в канальцах, поэтому процесс их выделения замедляется. Через ЖКТ выделяются нерастворимые в воде соединения, некоторые яды могут выделяться слизистой полости рта. Летучие вещества выделяются в основном через органы дыхания. Это самый скорый путь выделения газов. Знание путей выделения ОВ и СДЯВ из организма дает возможность находить их или их метаболиты в выделяемых биосубстратах (моче, кале, слюне, крови) в целях диагностики поражений, а также использовать в ходе лечения отравлений, стимулируя процессы выведения ядов.
Воздействуя на организм человека, ОВ и СДЯВ в виду своих физико-химических свойств, особенностей метаболизма, распределения и выделения могут оказывать местно, рефлекторное или резорбтивное действие.
Возникновение поражения на месте контакта с ОВ и СДЯВ может наблюдаться при попадании их на кожу, слизистые. При оценке биологического действия таких веществ используются такие определения, как ожог, раздражение, воспаление.
Многие ОВ и СДЯВ обладают рефлекторным действием, специфически возбуждая хеморецепторы, болевые рецепторы и другие. Рефлексы с них передаются в ЦНС и оказывают существенное влияние на деятельность всех органов и систем.
Подавляющее большинство ОВ и СДЯВ наряду с местным рефлекторным действием оказывают общее действие на организм или, так называемое, общерезорбтивное действие. Изменения в организме при этом могут носить обратимый или необратимый характер. Может нарушаться функция всех или отдельных органов и систем. При этом на формирование процесса поражения будет оказывать прямое влияние яда на биологические реакции, протекающие во всех тканях, или будет обусловливаться функциональными или морфологическими изменениями в отдельных органах или тканях (гипоксии, нарушения функции почек, печени и т.д.).
Выяснение механизмов взаимодействия ядов и тканевых структур имеет огромное значение, так как служит основанием для разработки средств оказания медицинской помощи и профилактики отравлений. Поступившие в организм яды могут оказывать токсический эффект в результате:
1. Мембранотоксического действия, которое обусловлено нарушением механизмов транспортировки различных веществ через клеточные мембраны вплоть до полного разрушения последних. Повреждающий эффект обычно является следствием изменения структуры белков, перекисного окисления липидов самой мембраны. Этот механизм является основной причиной нарушения жизнедеятельности клетки при отравлении многими веществами (КНД, УД, хлорированными углеводородами и др.).
2. Антиферментное действие, при котором происходит нарушение окислительно-восстановительных реакций в результате выключения тех или иных ферментных систем. Ферменты очень ранимые структуры, так как обладают специфическим действием, чрезвычайно высокой биологической активностью. Сам фермент не подвергается изменениям, однако, на поверхности его активного центра происходят различные биохимические реакции обмена, и достаточно блокировать или видоизменить поверхность активного центра или самого фермента, как данные реакции прекращаются. Целый ряд ОВ и СДЯВ взаимодействует с ферментными системами, блокируя или изменяя их работу. Существует три типа взаимодействия ядов с ферментами:
- конкурентное действие - яд взаимодействует с биосубстратом за активный центр фермента, имея большое сродство к нему;
- неконкурентное действие - яд взаимодействует с отдельными химическими группами фермента помимо его активного центра, изменяя его структуру в целом и тем самым блокируя его работу;
- летальный синтез - вводимое вещество под воздействием активных центров ферментов вступает в биохимические реакции с образованием более токсичного соединения, чем само вещество (иприты, люизит).
3. Мутагенное действие, при котором некоторые ОВ путем воздействия на структуру ДНК, нарушают процесс ее редубликации и тем самым размножение и обновление клеток.
4. Антиметаболическое действие, в ходе которого некоторые яды в силу схожести по химическому строению заменяют отдельные соединения в их биохимических реакциях, что приводит к выработке новых химических соединений, несвойственных данному организму, а это, в свою очередь, нарушает дальнейший ход обменных реакций в организме.
5. Нарушение биоэнергетических процессов, что связано с нарушением функционирования митохондриальной электротранспортной цепи с сопредельным фосфорилированием и накоплением энергии.
3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ТОКСИМЕТРИИ ОВ И СДЯВ
Для оценки поражающего действия ОВ и СДЯВ приняты количественные характеристики токсичности, соответствующие определенному эффекту поражения или так называемые токсодозы.
При ингаляционном поступлении токсодоза определяется произведением концентрации ОВ и СДЯВ в воздухе на время пребывания в зараженной атмосфере и выражается в г.мин/м3.
При поступлении через кожные покровы токсодоза определяется количеством массы вещества, вызывающей определенный эффект поражения и выражается в г/чел (мг/чел), в некоторых случаях на вес тела - мг/кг.
Для характеристики ОВ и СДЯВ при воздействии через органы дыхания приняты следующие токсодозы:
- средняя смертельная токсодоза, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных (LCO50, letalis - смертельный);
- средняя, выводящая из строя, обеспечивающая выход из строя 50% пораженных (ICT50, incapacitating - небоеспособный);
- средняя, пороговая токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения у 50% (PCT50, primary - начальный).
Степень токсичности ОВ и СДЯВ при поражении через кожные покровы оценивается кожно-резорбтивной токсодозой. Это средняя смертельная доза, вызывающая гибель до 50% пораженных (LD50).
Однако в практических целях в токсикологической практике принято использовать следующие токсодозы:
- минимально действующая доза или пороговая, вызывающая отчетливые функциональные изменения;
- непереносимая - такая концентрация ОВ и СДЯВ, при которой пребывание без средств защиты более 1 минуты невозможно;
- минимально токсическая доза, вызывающая комплекс характерных для данного вещества патологических изменений без смертельного исхода;
- смертельная доза, вызывающая гибель определенного количества пораженных, чаще используются средние и абсолютно смертельные токсодозы.
4. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКИХ ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ
К числу наиболее важных принципов применения ОВ относятся внезапность и массированность, что диктует определенные условия работы медицинской службы. Главным условием достижения внезапности являются: сохранение в тайне замысла о применении ХО, скрытность подготовки к его применению, проведение мер маскировки и дезинформации противника, сокращение сроков подготовки своих войск к действиям в условиях применения ХО, выборе времени нанесения химических ударов. Это требует постоянной готовности личного состава войск, медицинской службы к защите от ХО и своевременному оказанию медицинской помощи.
Под массированным применением противником ХО понимается сосредоточение всех сил и средств для одновременного его применения по определенным целям и направлениям, в решающий момент боя, а это будет иметь существенное влияние на организацию работы медицинской службы.
При взрыве ХБ или аварии на химическом объекте возникает облако ОВ, которое называется первичным. Состав его зависит от способа перевода вещества в боевое состояние. Заражение местности и воздуха при действии первичного облака носит название района применения ОВ или места разлива СДЯВ. В последующем первичное облако распространяется по ветру, оказывая поражающее действие на незащищенный личный состав на определенном расстоянии от района применения или разлива. Одновременно в них происходит испарение вещества, осевшего на местности в виде капель и аэрозоля, с образованием так называемого вторичного облака, также распространяющегося по ветру на большие расстояния и поражающего личный состав. Район применения ОВ (район разлива СДЯВ) и район распространения паров составляют зону химического заражения или очаг химического поражения.
Для оценки влияния химических очагов на работу медицинской службы необходимо знать медико-тактическую характеристику этих очагов. Общие принципы медико-тактической характеристики химических очагов следующие:
1. Название химического очага.
В основу названия химического очага положены стойкость и быстрота действия. Все очаги делятся на четыре группы:
- стойкий очаг поражения быстро действующим ОВ или СДЯВ;
- стойкий очаг поражения медленно действующим ОВ или СДЯВ;
- нестойкий очаг поражения быстро действующим ОВ или СДЯВ;
- нестойкий очаг поражения медленно действующим ОВ или СДЯВ.
2. Качественная характеристика санитарных потерь, возможностей медицинской службы.
Для очагов применения быстро действующих ОВ и СДЯВ характерно:
- одномоментное поражение значительного числа личного состава;
- быстрое развитие клиники поражения, требующее немедленного оказания мед. помощи;
- при запаздывании при оказании мед.помощи возникают тяжелые формы интоксикации с возможным летальным исходом в течение часа с момента воздействия вещества;
- необходимость вывоза (выноса) одномоментно значительного числа пораженных с целью быстрейшей доставки их на ЭМЭ для оказания неотложной медицинской помощи;
- вероятность выхода из строя значительного числа личного состава мед.службы в короткие сроки (в течение часа);
- необходимость усиления войскового звена медицинской службы и функциональных подразделений ЭМЭ, ведущих прием пораженных из очага;
- отсутствие времени на изменение плана лечебно-эвакуационных мероприятий и необходимость содержания постоянного резерва для работы в очагах.
Для очагов применения ОВ и СДЯВ замедленного действия характерно:
- последовательное на протяжении нескольких часов формирование санитарных потерь;
- необходимость выявления пораженных в скрытом периоде;
- необходимость всех пораженных эвакуировать на ЭМЭ до начала развития основного симптомокомплекса поражения данным веществом;
- эвакуация пораженных может осуществляться в несколько рейсов по мере их поступления и выявления;
- возможность работы личного состава мед.службы по оказанию помощи без усиления, наличия для изменения плана лечебно-эвакуационных мероприятий.
3. Характеристика необходимых мероприятий защиты от вторичных поражений личного состава медслужбы, раненых и больных в очаге и на ЭМЭ.
Для стойких ОХП характерно:
- необходимость использования ИСЗ ОД и КП в очаге и на ЭМЭ, регламентация работы медперсонала при использовании этих средств;
- проведение специальной обработки (СО) раненых и больных с целью профилактики вторичных поражений медперсонала, раненых и больных в ходе эвакуации и на ЭМЭ;
- проведение СО техники, имущества, используемого для работы в очагах и на ЭМЭ при оказании помощи зараженным СОВ и СДЯВ;
- необходимость использования профилактических антидотов медперсоналом, работающим в очагах и на ЭМЭ;
- проведение мероприятий по защите медперсонала функциональных подразделений ЭМЭ при приеме пораженных СОВ и СДЯВ после СО (использование резиновых перчаток для рук, контроль заражения воздуха и периодические проветривания закрытых помещений, периодическая СО рабочих мест и рук, снятие зараженных повязок и шин вне помещений).
Проведение выше перечисленных мероприятий возможно и для очагов применения нестойких ОВ и СДЯВ. Однако здесь будут иметь место и некоторые особенности:
- для защиты медперсонала в очагах используются только противогазы, регламентация работы не потребуется;
- проведение СО не требуется, однако будет существовать опасность десорбции таких ОВ и СДЯВ в закрытом транспорте, помещениях. Поэтому необходимо эвакуировать таких пораженных в противогазе и хорошо вентилируемом транспорте. Перед заносом в помещения снимать верхнюю одежду и проветривать ее требуемое время;
- проведение СО личного состава, имущества и техники после работы в очаге и на ЭМЭ не требуется;
- личный состав функциональных подразделений работает без средств защиты. Потребуется периодический контроль воздуха закрытых помещений на наличие ОВ и СДЯВ и периодическое проветривание их.
Подобная медико-тактическая характеристика очагов поражения отдельных групп ОВ будет дана Вам в лекциях и на практических занятиях при изучении соответствующей патологии.
"ОТРАВЛЯЮЩИЕ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕРВНО-ПАРАЛИТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ"
1. Физико-химическая и токсикологическая характеристика. Влияние основных физических, химических и токсических свойств на формирование санитарных потерь.
2. Токсикокинетика и токсикодинамика ФОС.
3. Медико-тактическая характеристика очага поражения ФОВ и защита медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений в очаге и на этапах медицинской эвакуации (ЭМЭ).
ВВЕДЕНИЕ
ФОС в настоящее время нашли широкое применение в сельском хозяйстве, в животноводстве, в медицине, в быту. Среди ФОС имеются инсектициды - средства для борьбы с насекомыми; фунгициды - для борьбы с возбудителями болезней растений; гербициды - для уничтожения сорняков; дефолианты - вещества, вызывающие опадание листвы; десиканты - способствующие подсушиванию растений; зооциды
- применяющиеся для борьбы с грызунами. До 30-50% всех отравлений ядовитыми веществами падает на ФОС.
Отравляющие вещества нервно-паралитического действия (зарин, зоман, ви-газы) относятся к числу сравнительно новых ФОС, первые сообщения о которых появились в литературе лишь после окончания второй мировой войны. Поскольку они представляют собой производные фосфорной кислоты, их еще часто называют фосфорорганическими отравляющими веществами (ФОВ).
Крайне высокая токсичность ФОВ по сравнению с ранее известными ОВ, их значительная стойкость обусловливают исключительно высокие боевые качества, вследствие чего ФОВ могут применяться в современной войне в широких масштабах. Так, по американским данным, с помощью ви-икс один самолет-бомбардировщик типа Б-52 может поразить живую силу на площади около 250 км2, т.о. эффективность ХО становится соизмеримой с эффективностью ядерного оружия. По современным данным до 95% санитарных потерь от применения ХО будут обязаны своим возникновением ФОВ.
Первые органические производные фосфорной кислоты были синтезированы в 1846 г. французским ученым Тенаром. Однако интерес химиков к этой группе веществ по-настоящему проявился лишь в конце 19 века. В этот период возникли два центра по изучению ФОС: в России (Казань) под руководством А.Е.Арбузова и в Германии (Росток) под руководством Михаэлиса.
Впервые данные о высокой токсичности ФОС для человека опубликованы в 1932 г. Ланге и Кругер (Германия). С этого времени здесь под руководством сотрудника концерна "ИГ-Фарбениндустри" Шралера в условиях строгой секретности начались систематические исследования ФОС. В 1937 г. им был синтезирован табун, 1938 г. - зарин, 1944 г. - зоман. К 1945 г. в Германии выработано около 20000 т табуна и примерно такое же количество зарина. Этого количества ОВ хватило бы для 2-х кратного уничтожения населения земного шара. В 1945 г. американцы захватили техническую документацию треста"Фарбениндустри", продолжали изыскания более токсичных ФОВ и в 1955 г. синтезировали ОВ типа ви-газы. С 1960 г. в США проводится интенсивная изыскательская работа по созданию бинарных компонентов ви-икс, а также средств их применения. По некоторым зарубежным данным США имеют 150-200 тысяч тонн ФОВ.
С 1989 года СССР в одностороннем порядке дал обязательство начать уничтожение имеющихся запасов ФОВ.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ И ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ САНИТАРНЫХ ПОТЕРЬ В ОЧАГЕ
По химическому строению все ФОС можно разделить на 5 групп:
- производные фосфорной кислоты;
- производные тиофосфорной кислоты;
- производные дитиофосфорной кислоты;
- производные пирофосфорной кислоты;
- производные фосфоновой кислоты.
ФОС представляют собой твердые, либо жидкие вещества, многие имеют неприятный запах. Большинство тяжелее воды и воздуха, плотность от 1,1 до 1,7, хорошо растворяются в органических растворителях, некоторые представители также хорошо растворимы в воде.
Они хорошо проникают в организм через органы дыхания, слизистые, кожные покровы, ЖКТ. Оказывают поражающее действие в любом агрегатном состоянии. Хорошо гиюролизуются водой, особенно при нагревании и добавлении щелочей. Однако в кислой среде растений, почвы, воды могут сохранять свои токсические действия несколько месяцев даже при температуре 30-40оС.
К наиболее ядовитым ФОС относятся метафос (ЛД50 меньше 50 мг/кг), октаметил (ЛД50 через кожные покровы 50-100 мг/кг), тиофос (ДЛ50 через кожу 6-100 мг/кг) и некоторые другие. Нужно отметить, что некоторые ФОС (тиофос, метафос и др.) не угнетают АХЭ in vitro, а приобретают эту способность только после окислительных превращений в организме. Поэтому они не могут быть определены с помощью ИТ ВПХР, ампульного набора ПХР-МВ.
В качестве ФОВ в настоящее время приняты на вооружение зарин, зоман, ви-газы.
1.1. Зарин (фторангидрид изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты). В США носит название джи-би-1. К концу 60-х годов завершена работа по созданию бинарного зарина (джи-би-2). В качестве исходных компонентов используется метилфосфонилдифторид и изопропиловый спирт. С 1977 года США приступили к производству 155 мм гаубичных снарядов М 687 с этой рецептурой.
Химически чистый зарин представляет собой бесцветную подвижную жидкость без запаха. Температура кипения (151о) свидетельствует о большой его стойкости. Низкая температура замерзания (-54о) обеспечивает его боевую эффективность в любое время года. Большая летучесть позволяет создавать поражающие концентрации его паров даже в зимнее время.
Зарин тяжелее воды (1,1), хорошо растворяется в ней, а также в органических растворителях и жирах. Последнее обусловливает его быстрое всасывание через кожу. Пары зарина легко сорбируются обмундированием, древесиной, кирпичем и бетоном. В результате последующей десорбции могут возникнуть поражающие концентрации этого ОВ.
Продукты гидролиза зарина нетоксичны, реакция идет медленно. При повышении температуры и добавлении щелочей гидролиз протекает быстрее, что и используется при дегазации зарина. При 20оС 50% зарина гидролизуется через 5 часов.
Зарин может поражать человека через органы дыхания, слизистую глаз, кожу, раневые поверхности, желудочно-кишечный тракт. Основное боевое состояние зарина - пар и мелкодисперсный (неоседающий) аэрозоль. Для поражения личного состава будет использоваться преимущественно через органы дыхания с помощью ракет, авиабомб, ствольной и реактивной артиллерии.
Формирование санитарных потерь происходит в течение часа, первые симптомы поражения при ингаляционном воздействии появляются через 1-2 минуты, при перкутанном поражении - через 20-5- минут. При смертельном поражении гибель наступает в течение 5-15 минут с момента поражения и развития клиники.
Смертельная токсодоза зарина при действии через органы дыхания составляет 0,15 мг.мин/л, через кожу- 20 мг/кг (от 30 до 60 мг/кг). Первые признаки поражения возникают при концентрации
5.10-4 г/м3. Боевые концентрации составляют:
ЛСТ50 - 0,1 г.мин/м3
ИСТ50 - 0,055 г.мин/м3
ЛД50 - 1480 мг/чел.
Индикация зарина в воздухе, воде и продовольствии производится биохимическим методом с использованием холинэстеразной реакции в ВПХР (ПХР-МВ), МПХР, МПХЛ и ГСП.
Табельные средства индикации обеспечивают определение зарина в безопасных концентрациях (5.10-7 г/м3).
Обезвреживание зарина на открытых участках тела, а также капель на надетом обмундировании производится жидкостью ИПП-8(10). Пары зарина, сорбированные обмундированием в первичном облаке ЗВ, обезвреживают с помощью ДПС (дегазирующий пакет силикагелевый) или АСК (алюмосиликатный катализатор). Дегазация предметов медицинского и санитарно-хозяйственного имущества, зараженных капельно-жидким зарином, производится дегазирующим раствором N 2, суспензией ДТС-ГК и щелочными растворами, смыванием органическими растворителями и водой, а также кипячением. Полная дегазация обмундирования, индивидуальных средств защиты, зараженных капельно-жидким зарином, производится на дегазационных пунктах (ДП), развертываемых химической службой и санитарно-химических блоках (СХБ) кораблей.
Противогаз и средства защиты кожи надежно защищают от зарина.
1.2. Зоман (фторангидрид пинаколинового эфира метилфосфоновой кислоты). В США завершена работа по созданию бинарного зомана (джи-ди-2), содержащего метилфосфонилдифторид и пинаколиновый эфир с катализирующими добавками. В производстве химических снарядов пока не применяется.
Физико-химические свойства зомана такие же как у зарина с небольшой разницей. Летучесть его в 4 раза меньше, чем у зарина, но достаточная для создания поражающих концентраций как в летних, так и в зимних условиях. Зоман несколько тяжелее воды (1,04) и плохо в ней растворяется, что затрудняет его индикацию и дегазацию. Хорошо растворяется в органических растворителях, жирах, благодаря чему быстро всасывается через кожу.
При ингаляционном воздействии зоман токсичнее зарина в 2-3 раза, а при перкутанном - в 20-25 раз.
В боевой обстановке следует ожидать применения зомана в аэрозольном и капельно-жидком состояниях. Индикация, дегазация, защита аналогичны таковым при применении зарина с учетом более высокой токсичности зомана и его плохой растворимости в воде. Формирование санитарных потерь в очаге идентично применению зарина, однако временные параметры увеличиваются соответственно на 10-25 минут. 1.3. Ви-газы (фосфорилтиохолины - ви-икс). Создана рецептура бинарного Vх-2, содержащая QL(этил-2-диизопропиламиноэтилметилфосфонат) и NM (диметилполисульфид) с добавлением стабилизаторов. США планируют приступить к производству 203,2 мм гаубичных снарядов ХМ 736 с этой рецептурой. Во Франции в качестве Vх планируется использовать ФОС-амитон (инсектицид).
Ви-газы представляют собой маслянистые желто-коричневые жидкости с резким неприятным запахом, сохраняющие свое агрегатное состояние в пределах температур от 300о до -30-50о. Летучесть их незначительна (0,005 мг/л при 20о), следовательно, основным боевым состоянием их может быть аэрозольное или капельно-жидкое. Очень малая летучесть затрудняет индикацию ви-газов в воздухе. Отмечается хорошая их растворимость в воде, органических растворителях. Очень легко проникает в кожу, дерево и другие пористые материалы. Пары плохо сорбируются тканями, древесиной.
Гидролиз ви-газов протекает медленно, поэтому зараженность ими непроточных водоемов сохраняется около полугода. В результате гидролиза образуются нетоксичные продукты. Значительное ускорение гидролиза достигается добавлением крепких щелочей.
Сравнительно легко происходит окислительное хлорирование ви-газов ДТС-ГК, а также хлорирование их в безводной среде (дегазирующий раствор N 1).
Ви-газы являются наиболее токсичными ФОВ. Ингаляционная токсичность их почти в 10 раз выше, чем у зомана и в 15-20 раз выше, чем у зарина. Кожно-резорбтивная токсичность ви-газов в 30-50 раз выше, чем у зомана и в 250 раз выше, чем у зарина. В одной капле ви-газов (0,05 мл) содержится 5-7 смертельных доз для человека. При концентрации ви-газов 0,1 мг/л смертелен один вдох. Для смертельного поражения человека весом 70 кг достаточно попадания на обнаженную кожу 2-3 мг ОВ. Это количество соответствует примерно 1/15 части веса обычной капли. Время "промокания" через летнее обмундирование ви-газов составляет 15-30 минут, а для зимнего обмундирования - несколько часов (для импрегнированного обмундирования - около 12 часов). В боевой обстановке ви-газы будут применяться в аэрозольном и капельно-жидком состояниях для внезапного поражения личного состава на больших площадях путем заражения атмосферы, боевой техники, местности, продовольствия, водоисточников.
Формирование санитарных потерь в очаге применения Vх происходит волнообразно. Первая волна, за счет ингаляционных поражений выступает через 10-3- мин. и приводит к гибели через 30-60 мин. с момента начала развития клиники. Вторая волна за счет перкутанного поражения наступает через 1-3 часа и приводит к гибели через 30-60 минут с момента начала проявлений клинической картины поражения.
Индикация ви-газов осуществляется теми же методами, что и для зарина и зомана. Обезвреживание их на открытых участках тела и надетом обмундировании производится с помощью ИПП-8(10). Дегазация медицинского, санитарно-хозяйственного имущества, а также боевой техники, автотранспорта осуществляется хлорсодержащими веществами (дегазирующий раствор N 1, ДТС-ГК).
Обобщая выше изложенное, необходимо еще раз подчеркнуть влияние физико-химических, токсических свойств на формирование санитарных потерь:
1. Высокая стойкость ФОС обеспечивает их поражающее действие длительное время (сутки, месяцы).
2. Способность сорбироваться материалами, проникать в резино-технические изделия, растворяться в лаках, красках, ГСМ приводит к поражению незащищенного личного состава вне очага применения ФОВ.
3. Высокая летучесть ФОВ позволяет создавать поражающие концентрации на большом удалении от района применения, а также приводить к ингаляционному отравлению в результате десорбции с различных объектов в закрытых помещениях и транспорте.
4. Растворимость в воде, медленный гидролиз, особенно в зимнее время приводит к возможности отравления при употреблении воды не только в районе применения, но и на большом удалении от него по течению рек.
5. Плотность паров ФОС, высокая токсичность, устойчивость к естественной дегазации способствует длительному сохранению поражающего действия в местах застоя, низинах, лесу, фортификационных сооружениях.
2.ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА ФОС
2.1. Токсикокинетика ФОС.
2.1.1. Всасывание: ФОС хорошо всасывается через органы дыхания, слизистые, кожные покровы, благодаря своей способности хорошо растворяться в жирах. Не обладая местным действием, ФОС практически всасывается незаметно. Любое, даже незначительное, повреждение кожи и слизистых резко ускоряет всасывание ФОС. Способность проникать в организм при любых аппликациях требует защиты не только органов дыхания, но и кожных покровов, а также проведения индикации их в воде и продовольствии.
2.1.2. Распределение: в момент всасывания ФОС определенное время накапливается в тканях входных ворот, создавая своеобразное депо. Особенно это характерно для Vх при проникновении через кожные покровы. А затем постепенно ФОС поступает в кровоток и создают необходимую токсическую концентрацию в крови. В силу своей способности растворяться в жирах, они быстро проникают через различные мембраны и достигают ЦНС, нервно-мышечных синапсов. При этом большая концентрация и большое токсическое действие оказывается на орган, который первым окажется на пути яда. Однако в дальнейшем эти различия сглаживаются и ФОС распределяются в организме более-менее равномерно. Более высокие концентрации могут при этом определяться в органах выделения ( почки, печень, легкие, плазма крови). Необходимо отметить, что ФОС, содержащие в своей структуре заряженные атомы серы или азота, плохо проникают через гемато-энцефалический барьер и не обладают центральным действием.
2.1.3. Метаболизм: как и все чужеродные соединения ФОС подвергаются обезвреживанию несколькими путями:
- окисление происходит с участием микросомальных ферментов - оксидаз и коферментов - НАДФ.Н2, 0-, цитохрома Р-450. В результате реакций окисления возможно даже усиление токсических свойств ряда ФОС (паратион и др.);
- ферментативный гидролиз является основным путем обезвреживания ФОС за счет ферментных систем гидролаз (фосфотазы, карбоксиэстеразы, карбооксиамидазы). За счет гидролиза жирорастворимые ФОС превращаются в водорастворимые соединения и удаляются из организма почками;
- конъюгация: в результате соединения ФОС с эндогенными молекулами происходит увеличение их способности растворяться в воде и, тем самым, ускоряется процесс выведения. Обычно реакции конъюгации осуществляются после реакций ферментативного гидролиза и разрыва эфирных связей в молекуле ФОС;
- восстановление - это реакция протекает при обезвреживании отдельных ФОС. За счет снижения в результате такой реакции положительного заряда фосфора происходит исключение его взаимодействия с эстеразным центром АХЭ, что уменьшает токсические свойства ФОС.
2.1.4. Выделение: основной путь выделения метаболитов ФОС - почки. Хорошо выделяются печенью, а также могут выделяться слизистой кишечника.
2.2. Токсикодинамика ФОС.
2.2.1. Антихолинэстеразное действие считается главным фактором, вызывающим различные поражения функций организма. Известно, что в окончаниях симптоматических, парасимпатических и двигательных волокон образуются химические вещества - медиаторы, служащие гуморальными посредниками нервного возбуждения. Впервые медиаторы открыл в 1924 г. Самойлов В.Ф. Активность этих веществ чрезвычайно велика: они действуют в миллиардных долях грамма. Сущность передачи нервного возбуждения состоит в том, что медиаторы, вступая в соединение с биохимическими системами, находящимися в синапсах (холинореактивными системами(, вызывают ту или иную биологическую реакцию.
В зависимости от того, какие медиаторы образуются на концах нервных волокон, иннервация тех или других тканей носит название холинэргической (медиатор ацетилхолин) или адренэргической (медиатор норадреналин).
Нервные волокна, медиаторы которых являются ацетилхолин, называется холинэргическими. Они занимают доминирующее место в организме. К ним относятся:
- все преганглионарные волокна парасимпатической и симпатической нервной системы;
- все постганлионарные парасимпатические волокна и постганглионарные симпатические с потовых желез;
- двигательные нервы скелетной мускулатуры (соматические нервы);
- в ЦНС (холинэргические синапсы в ЦНС принимают участие в центральных механизмах терморегуляции, процессах бодрствования и сна, судорожной и треморной активности, регуляции поступления в кровь гормонов, в осуществлении различных форм поведения, регуляции памяти).
Нервные волокна, медиатором которых является норадреналин, называются адренергическими. К ним относятся постганглионарные волокна симпатической системы за исключением иннервирующих потовые железы. Сложные биохимические системы клеток, вступающие в реакции с ацетилхолином при передаче импульсов, по терминологии Аничкова С.В., носят холинореактиных систем (ХРС ил ХР), а вступающие в реакцию с норадреналином - адренореактивных систем.
Известно, что ХРС различных органов не являются одинаковыми, что подтверждается различиями реакций на некоторые химические вещества (мускарин и никотин, являющиеся типичной основой для критерия этого различия). ХРС, избирательно чувствительны к мускарину, носят название М-холинореактивных систем (М-ХРС, т.е. мускариночувствительные), а чувствительные к никотину - Н-холинореактивных систем (Н-ХРС - никотиночувствительные).
К М-ХРС относятся:
- постганглионарные парасимпатические нервы гладкой мускулатуры радужки, цилиарного тела, бронхов, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря, слизистых желез дыхательных путей, сердечная мышца, сосудистая система;
- постганглионарные симпатические нервы потовых желез;
- ЦНС.
Эти системы блокируются атропином.
К Н-ХРС относятся: двигательные нервы скелетной мускулатуры, симпатические и парасимпатические ганглии (вегетативные узлы), надпочечники. Эти системы в скелетных мышцах блокируются курарином, а в ганглиях - ганглиоблокаторами.
В нормальных условиях течения биохимических реакций выделившийся в области окончаний нервных волокон ацетилхолин оказывает свое действие на ХР только на протяжении времени биологически целесообразного для данного вида реакции, а затем под влиянием холинэстеразы распадается на холин и уксусную кислоту. Процесс взаимодействия АХ с холинорецептором подразделяется на несколько стадий:
1. Образование комплекса АХ-ХР.
2. Присоединение еще одной молекулы АХ и конформационные изменения комплекса АХ2-ХР, открытие, вследствие этого, ионных каналов ПСМ, выход из клетки К+ и вход внутрь Na+. Происходит деполяризация мембраны и процесс возбуждения передается на исполнительный орган.
3. Гидролиз АХ ацетилхолинэстеразой, освобождение ХР, закрытие ионных каналов.
4. Реполяризация ПСМ за счет действия калий-натриевого насоса.
При действии же даже незначительных концентраций ФОС последние вызывают ингибирование (инактивирование) холинэстеразы. Инактивация ХЭ состоит в фосфорилировании молекул фермента. По современным представлениям активная поверхность фермента ХЭ имеет два центра: анионный и эстеразный. Анионный центр играет ориентирующую роль, способствуя сближению субстрата с ферментом и обеспечивая нужную ориентацию молекулы ацетилхолина на активный поверхности ХЭ. Анионный центр свойственен только ХЭ.
Эстеразный центр, расположенный на расстоянии 4-5 А от анионного, состоит из нуклеофильной и кислотной групп, выполняет собственно гидролизирующую функцию. С нуклеофильной группой и происходит соединение ФОС, при этом образуется фосфорилированный фермент, который в отличии от ацетилированного фермента (что происходит в норме при присоединении ферментом ацетилхолина) не подвергается разрушению под действием воды и не освобождает исходного фермента (как это происходит в норме). Причем эта реакция идет в течение нескольких минут и первый период является обратимым. Полная необходимость ХЭ возникает через 0,5-3 часа. Угнетение ХЭ происходит и в ЦНС, но неравномерно.
Таким образом, накапливающийся в организме под влиянием ФОВ ацетилхолин вызывает перевозбуждение М- и Н- холинореактивных структур. Поэтому говорят о мускариноподобном и никотиноподобном действии ФОС.
Мускариноподобный эффект в клинике отравления проявляется миозом, спазмом аккомадации, усилением секреции (слезотечение, слюнотечение, потоотделение), бронхоспазмом, брадикардией, гипотензией, усилением перистальтики желудка и кишечника, усилением сократительной способности матки.
Никотинопдобный эффект проявляется в виде возбуждения коры головного мозга, вегетативных ганглиев, повышением артериального давления, учащением пульса, фибриллярным подергиванием мышечных волокон, возникновением общих судорог, усилением инкреторной деятельности надпочечников.
Кроме того, как результат антихолинэстеразного действия может развиться курареподобный эффект действия ФОС, который возникает под влиянием избыточно накопившегося ацетилхолина в области мионевральных субстанций поперечно-полосатой мускулатуры. Это приводит к длительной деполяризации мышечных волокон скелетных мышц и проявляется парезами и параличами.
Наиболее опасными для жизни при этом являются парезы и параличи дыхательной мускулатуры.
Поскольку инактивация ХЭ держится длительное время, возникают условия для кумулятивного действия ФОС. Чем меньше интервалы между повторными воздействиями, тем кумуляция проявляется быстрее.
2.2.2. Непосредственное действие ФОС на ХР. В эксперименте установлено, что при действии смертельных доз ФОС последние вызывают летальный исход и при этом самые тщательные биохимические исследования не дают возможности установить снижение активности ХЭ. И наоборот, при хроническом воздействии ФОС добивались 100% угнетения ХЭ, но животные оставались живыми. Эти наблюдения позволили сделать вывод о существовании механизма непосредственного действия ФОС на ХР. Предполагается, что строение и физико-химические свойства ФОС обеспечивают возможность воздействия их на активные центры холинорецепторов, поскольку и холинэстераза, и холинорецепторы адаптированы к одному и тому же медиатору. На активном участке ХР выделяют анионный центр, взаимодействующий как и у ХЭ с катионной головкой ацетилхолина, и эстерофильный центр, имеющий дипольное устройство.
В эстерофильном центре не происходит химической реакции с ацетилхолином, а только ионное взаимодействие, в то время как в эстеразном центре ХЭ происходит химическая реакция - гидролиз ацетилхолина. В ХР главную роль играет анионный центр.
2.2.3. Подавление деятельности ряда других ферментов. В литературе есть указания на возможность воздействия ФОС на другие ферментные системы (эстеразы, протеазы, трипсин, хемотрипсин, фосфотазы и др.). Но этот механизм патогенеза интоксикации вступает в действие при воздействии очень больших количеств ФОС.
3. МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ ФОС И ЗАЩИТА МЕДПЕРСОНАЛА, РАНЕНЫХ И БОЛЬНЫХ ОТ ВТОРИЧНЫХ ПОРАЖЕНИЯ В ОЧАГЕ И НА ЭМЭ
При применении противником ОВ нервно-паралитического действия возникают стойкие очаги поражения быстродействующими ОВ.
Особенности очага применения зарина.
Средние концентрации в первичном облаке могут составить до 0,05 г/м3. При воздействии этой концентрации на личный состав в течение 5 минут (время на обнаружение ГСП-11, подачу сигнала оповещения и применение ИСЗ) приведет к появлению молниеносных форм поражения.
Через 5 минут концентрация может снизиться в условиях инверсии до 0,02 г/м3, изотермии и конвекции до 0,05 г/м3. При этих концентрациях у незащищенного личного состава будут возникать быстропротекающие формы поражения тяжелой степени тяжести. Концентрация зарина ниже 0,05 г/м3 вызовет у незащищенного личного состава затяжные формы поражения средней и легкой степени тяжести в течение 5-10 часов летом и 2-5 суток зимой.
Плотность заражения местности капельно-жидким зарином в районе применения составит 0,17-0,44 г/м2 , а в районе воронок до 1 г/м2. При попадании капель на кожу при такой плотности заражения возможно поражение лишь в районе воронок, так как ЛД100 через кожу 1,4-4,2 г/чел.
Массовые поражения возникнут через 5-15 минут, среди пораженных будут преобладать ингаляционные формы поражения.
Заражение ИСЗ, боевой техники не превысят указанных величин для местности. Будет существовать опасность десорбции в ограниченном пространстве. После выхода из очага обмундирование обрабатывается ИДП-С, техника спецобработки не потребует.
Личный состав в очаге и при приеме заражения зарином будет работать в ИСЗ органов дыхания, чулках, перчатках и ОКЗК. При приеме П-6 защитный плащ ОЗК может не использоваться. В этом случае обязательно использовать клеенчатые фартуки, халаты.
Особенности очага поражения Vх.
В районе применения концентрация достигает 0,08-0,1 г/м3, что в течение 5 минут приведет к молниеносным формам поражения через органы дыхания. После оседания аэрозоля концентрация достигает в летнее время до 0,005 г/м3 и в зимнее время до 0,001 г/м3, что приведет к поражениям легкой степени при ингаляционном воздействии в течение 1 минуты.
Плотность заражения местности, объектов, тела человека может составить 5-700 г/м2. При такой плотности личный состав может получить летом до 36 ЛД150 и зимой до 26 ЛД150. Плотность заражения одежды, повязок может составить до 50-90 г/м2, поверхность ШМ противогаза до 30-1-- г/м2, что соответствует несколько сот ЛД50.
Поражающие концентрации будут держаться на местности и в воздухе в течение недель-месяцев.
Существует опасность десорбции в закрытых помещениях. Техника, ИСЗ, обмундирование требуют полной дегазации.
Личный состав медслужбы должен работать в очаге и при приеме зараженных Vх на ЭМЭ в средствах защиты органов дыхания и кожных покровов. Всем раненых обязательно необходимо заменить обмундирование.
Особенности очага поражения сильнодействующими ФОС.
В районе разлива концентрация паров ФОС может быть до 1-100 мг/м3. Такая концентрация будет до полного испарения ФОС и приведет к крайне тяжелому поражению личного состава при ингаляции в течение 1-5 минут (с 50% смертельным исходом в течение нескольких суток). При разбрызгивании на кожные покровы может попасть до 0,5-70 мг/см2 ФОС, что может привести к поражению средней степени тяжести.
По ветру пары ФОС могут распространяться до 50-60 км в зависимости от скорости ветра. Концентрация паров будет достигать при этом до 0,003 г/м3, что может привести к поражению легкой степени при ингаляции в течение 2-4 часов.
Массовые поражения в районе разлива возникнут в течение часа, среди пораженных будут преобладать ингаляционные формы поражения. Через 2-4 часа появятся пораженные на пути распространения облака зараженного воздуха. В течение 24 часов будут постепенно формироваться чрезкожные формы поражения различной степени тяжести.
Заражение ИСЗ, обмундирования, техники будет иметь место в районе разлива. Существует опасность десорбции в закрытых помещениях. После выхода из очага необходима специальная обработка путем проветривания или применения дегазирующих средств щелочного характера. Техника СО не требует.
Общие особенности очагов поражения ФОВ:
- возникновение значительного числа пораженных (до 50-60% от личного состава части, корабля) с преобладанием тяжелых форм поражения (60%);
- быстрое развитие клиники поражения и возможность летально-
го исхода в течение часа при задержке оказания медицинской помощи;
- необходимость эвакуации одновременно большого числа пораженных на ЭМЭ, так как тяжелопораженные не могут пользоваться противогазами после оказания первой медицинской помощи более 30-60 минут, после оказания доврачебной медпомощи более 60 минут;
- необходимость защиты раненых от вторичных поражений во время эвакуации и использование ИСЗ до момента снятия зараженного обмундирования или его СО;
- необходимость защиты медперсонала не только при работе в очагах поражения, но и на ЭМЭ при приеме зараженных ФОВ;
- необходимость усиления медслужбы при работе в очаге в силу выхода из строя части ее, большого числа потерь, требующих оказания медпомощи в короткие сроки;
- необходимость использования МСЗ личным составом медслужбы при работе в очаге и на ЭМЭ (П-6 и ИПП-10).
Организация и объем медицинской помощи при поражении ФОВ будут следующими:
В очаге поражения:
- надевание противогаза с предварительной обработкой кожи лица жидкостью ИПП-8;
- введение антидота из АИ;
- частичная специальная обработка с помощью ИПП-8(10);
- искусственное дыхание (по показаниям);
- выход или вынос за пределы зараженного участка.
Проведение сортировки в очагах весьма затруднительно, так как все будут находиться в защитной одежде и противогазах. Поэтому будет более правильным в очаге выделять группу лиц, не потерявших сознание (легкая и средняя степень поражения) и группу лиц, находящихся в состоянии судорог (тяжелопораженные).
Первая медицинская помощь в очаге будет оказываться в порядке само- и взаимопомощи, а также сохранившими свою боеспособнось санинструкторами, санитарами. Эвакуация пораженных из очага будет осуществляться в основном транспортом подразделений, тяжелопораженные эвакуируются в первую очередь.
После выхода (вывоза) из очага:
На границе очага на пути вывоза пораженных и выхода подразделения развертывается пост сбора пораженных (ПСП) в составе фельдшера-санинструктора, 2-3 санитаров. Здесь оказывается доврачебная медицинская помощь в следующем объеме:
- повторное проведение ЧСО и введение антидота (афина или будаксима):
- введение противосудорожных средств и средств, купирующих психомоторное возбуждение;
- искусственная вентиляция легких при резком нарушении дыхания.
Мероприятия по защите медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений:
- в очаге:
1. Использование ИСЗ (противогаз, ОЗК в виде "плащ в рукава" для раненых и в виде комбинезона для медперсонала, регламентация работы в ИСЗ кожных покровов.
2. Прием П-6 (П-6 содержит в составе обратимые ингибиторы АХЭ, транквилизаторы и антидепрессанты. Применяется по 2 табл. за 30 мин. до входа в ОХЭ ФОВ или до предполагаемого контакта с ФОВ. Действует 12-14 часов. Повторный прием через 12 часов по 2 табл., а затем по использовании ОЗК, Л-1, ЗК N 6 - по 1 табл. на прием. Использование П-6 предполагает не применять ИСЗ кожи при действии в ОКЗК в зоне распространения паров ФОВ. Сроки по оказанию медпомощи пораженным при его приеме увеличиваются в 2 раза. До приема П-6 сроки оказания медпомощи соответственно: ПМП - 1-10 мин., ДвМП - 1 ч., ПврМП - 1-1,5 ч. с момента поражения.
3. Предварительная обработка открытых участков кожных покровов ИПП-10.
4. Проведение полной специальной обработки после окончания работ.
- на ЭМЭ:
1. Использование ИСЗ (противогаз, ОЗК в виде "плащ в рукава") на сортировочном посту, ПСО, ОСО; регламентация работы.
2. ЧСО и ПСО раненых и больных со сменой зараженного обмундирования. Противогаз снимается с раненого только после снятия зараженного обмундирования.
3. Прием П-6 всему личному составу; использование ИПП-10 личному составу, работающему на ПСО, ОСО.
4. В остальных функциональных подразделениях при оказании помощи личный состав должен работать в хирургических перчатках с периодической их обработкой ИПП-8(10), должен производиться контроль воздуха на пары ФОВ и проветривание, снятие верхних слоев повязок, шин, косынок вне основных помещений (палаток).
5. После окончания работы ПСО дегазация всего зараженного имущества, техники и личного состава.
"ОТРАВЛЯЮЩИЕ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА КОЖНО-НАРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ"
1. Физико-химическая и токсикологическая характеристика. Влияние основных физических, химических и токсических свойств на формирование санитарных потерь.
2. Токсикокинетика и токсикодинамика ипритов, люизита и СДЯВ кожно-нарывного действия (хлорорганических фитотоксикантов, какодиловой кислоты, диоксина).
3. Медико-тактическая характеристика очагов поражения и защита медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений в очаге и на этапах медицинской эвакуации (ЭМЭ).
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в химической промышленности, производстве лекарственных препаратов, лаков, латексов, пластмасс, растворителей нашли широкое применение хлорорганические соединения. Особенно широкое применение они получили в производстве ядохимикатов и использованию их в сельском хозяйстве. Такие препараты под названием "оранжевый", "белый", "голубой" использовались США во Вьетнаме, как химические агенты уничтожения растений.
Одним из представителей хлорорганических соединений, нашедших применение в военном деле, является сернистый иприт (дихлордиэтилсульфид). Характерной особенностью действия этих веществ на организм является способность вызывать местные воспалительно-некротические изменения кожи и слизистых оболочек. Однако, наряду с местным действием, вещества этой группы способны оказывать выраженное резорбтивное действие, поэтому иногда данную группу называют ОВ и СДЯВ кожно-резорбтивного действия.
В ночь с 12 на 13 июля 1917 года французские войска у р.Ипр (Бельгия) были обстреляны немецкими минами, содержащими новое ОВ. Хотя французские войска имели противогазы, их потери составили более 6000 человек, т.к. новое ОВ обладало кожно-нарывным действием. Химический анализ его показал, что оно является дихлордиэтилсульфидом. Это вещество было впервые получено Депре в 1822 г., затем аналогичное соединение было синтезировано в 1854 г. Ричем, а в 1860 г. - Гутри (Франция) и Ниманом (Германия). Однако в чистом виде дихлордиэтилсульфид был выделен и изучен в 1886 г. немецким химиком Мейером совместно с химиком Н.Д.Зеленским. Тогда же были тщательно изучены и токсические свойства этого вещества. Поводом к этому послужило кожное поражение, полученное Зеленским. Вещество попало ему на руки и на ноги. Патологический процесс продолжался более 3 месяцев. Вначале это вещество получило название "LOST" от первых букв фамилий немецких химиков Ломмеля и Штейнкопфа, предложивших промышленный способ производства дихлордиэтилсульфида. Общие потери от иприта составили 400000 чел., т.е. больше 1/3 всех потерь от ОВ. Французы назвали дихлодиэтилсульфид ипритом, англичане - горчичным газом за его характерный запах, немцы - желтым крестом, вследствие того, что вещество применялось в снарядах, обозначенных желтым крестом, в США иприт известен под шифром "Н" (эйч). Благодаря высоким поражающим свойствам в годы 1 мировой войны это вещество получило еще одно название "король газов".
В 1936 году в ходе итало-абиссинской войны иприт был 19 раз применен итальянскими фашистами против беззащитной в противохимическом отношении абиссинской армии. Из потерь, составивших 50000 чел., третья часть приходилась на долю иприта.
В 1943 году иприт применялся японцами против армии Китая.
В ходе второй мировой войны в 1943 г. в бухте Бари в результате бомбежки танкера с ипритом, получили поражение 617 моряков. В боевой обстановке иприт не применялся, но производство его продолжалось, так годовая мощность заводов Германии по производству иприта составляла 125000 т. После второй мировой войны в Германии были обнаружены запасы иприта, равные 37700 Т. Уничтожение такого количества ОВ продолжалось около 10 лет. Часть запасов была затоплена в Северном море и до сих пор попадает в сети рыбаков.
За время 2-й мировой войны на вооружение армии США поступило свыше 80000 т иприта. Это был, так называемый, "технический иприт". В конце войны была произведена повторная перегонка технического иприта с целью получения химически чистого продукта, обладающего большой токсичностью и способного сохраняться более длительное время. Продукт перегонки, названный "перегнанный иприт", под шифром "НД" находится до настоящего времени на вооружении армии США.
В 1917 г. американским химиком Люисом и независимо от него немецким химиком Виландом были получены химические соединения трехвалентного мышьяка, которые обладали поражающим действием, сходным с ипритом. Одно из этих соединений - хлорвинилдихлорарсин получило название люизит (супергаз, роса смерти). В боевых условиях люизит не использовался.
В середине 30-х годов нашего столетия из группы аминов было синтезировано соединение - трихлортриэтиламин - вещество, которое по способности вызывать поражение неповрежденной кожи весьма напоминало действие иприта и был назван азотистым ипритом.
Несмотря на то, что в настоящее время известны более токсичные ОВ, кожно-нарывные ОВ не потеряли своего значения в силу следующих причин:
1. Простота и дешевизна их получения.
2. Многосторонняя токсичность.
3. Возможность их применения в капельно-жидком, аэрозольном и парообразном состояниях.
4. Сложность защиты.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ И ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ САНИТАРНЫХ ПОТЕРЬ
1.1. Хлорорганические соединения кожно-нарывного действия представляют собой кристаллические вещества, с температурой плавления 120-215оС. Чистые препараты не пахнут, технические имеют неприятный запах дихлорфенола. Хорошо растворяются в воде. Обладают высокой устойчивостью к гидролизу, термостабильны, устойчивы к действию щелочей и окислителей.
Среди химических представителей этих веществ, используемых в военных целях, выделяются 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), 2,4,5-трихлорфеноксиукусная кислота (2,4,5-Т), монурон, гексахлоран, гептахлор, пиклорам, бромацил. Эти вещества обладают относительно малой токсичностью для людей. Проникают в организм человека через кожные покровы, слизистые, ЖКТ, органы дыхания. Смертельная доза при приеме внутрь 1,5-6 г/чел., при попадании на кожу ЛД50-0,1-0,5 г/кг (для мелких грызунов).
Особенную опасность представляют собой побочный продукт, полученный при синтезе 2,4,5-Т, так называемый диоксин. В боевом "оранжевом" соединении его содержится до 0,5-47,0 мг/кг. Очень стойкое соединение, температура плавления 305оС, плохо растворяется в воде - 0,2 мкг/л, разрушается при температуре 800оС, устойчив к гидролизу, воздействию щелочей, окислителей, хлорсодержащих препаратов. Высокотоксичное соединение для человека. ЛД50 при приеме внутрь 30-300 мкг/кг или 2,1-21 мг/чел..
1.2. Химически чистый иприт - дихлордиэтилсульфид (НД) - бесцветная или слегка желтоватая маслянистая жидкость со слабым запахом чеснока, горчицы или касторового масла. Температура кипения +217оС, замерзания +14оС. Температура замерзания технического иприта +5-8оС. Последнее затрудняет его применение при низких температурах, поэтому боевые рецептуры иприта содержат вещества, понижающие температуру замерзания до -35оС. Удельный вес - 1,3, следовательно быстро опускается на дно водоемов, заражая поверхностные и придонные слои воды. Плохо растворяется в вое (0,5 г/л при 20оС), но при этих условиях она абсолютно непригодна к употреблению. Летучесть небольшая 0,3 мг/м3 при 0оС, 2,1 г/м3 при 35оС, но достаточная для создания поражающих концентраций (при часовой экспозиции поражение глаз возникает при концентрации всего 0,1 г/м3, токсический отек легких при 0,004 г/м3). Иприт хорошо растворяется в органических растворителях и других ОВ, жирах, хорошо впитывается в пористые материалы, лаки, краски, резину, сорбируется обмундированием, активированным углем. ОЗК держит капли иприта до 2-24 часов, маска противогаза от 30 мин. до 8 часов, в зависимости от температуры воздуха.
Молекула иприта имеет два активных центра: первый - в конце алкильной цепи, второй - по атому серы. Химические реакции протекают по этим двум активным центрам. По первому центру идет реакция гидролиза, протекающая очень медленно, с большим количеством воды, с образованием нетоксичного тиодигликоля. Реакция ускоряется впри нагревании, добавлении щелочей (соды). При наличии в воде минеральных солей гидролиз замедляется. По этим же центрам идут реакции хлорирования с разрушением молекулы иприта. По второму центру идут реакции окисления (перманганат калия, перекись водорода) с образованием токсичных продуктов - сульфоксида, сульфона. Только глубокое окисление ведет к полному разрушению молекулы иприта. На воздухе способен гореть, не образуя ядовитых веществ.
В боевой обстановке иприт оказывает поражающее действие как в капельно-жидком, так и в парообразном состоянии, воздействуя через органы дыхания, кожные покровы, ЖКТ, слизистые.
Смертельная концентрация иприта при ингаляционном воздействии 1,5 г.мин/м3, через кожные покровы 50-70 мг/кг. У него выражено кумулятивное и сенсибилизирующее действие. Тип кумуляции - функциональный.
Средства применения - артиллерийские боеприпасы, химические фугасы, бомбы и ВАП.
Для индикации иприта в воздухе используется индикаторная трубка ИТ-36, чувствительность ее - 0,002 г/м3. При такой концентрации можно находиться без противогаза не более 15 минут, а без ИСЗ кожи не более 1 часа.
Обезвреживание иприта на открытых участках тела осуществляется ИПП-8(10), на медицинском, санитарно-хозяйственном имуществе, технике - дегазирующим раствором N 1, хлорсодержащими веществами.
Формирование санитарных потерь в очаге применения иприта происходит в течение 2-24 часов. Первые поражения через органы дыхания уже проявляются через 2 часа, через кожные покровы через 4-12 часов. Клиника поражения развивается медленно, гибель наступает через 18 часов - 3 суток при шокоподобной форме, на 6-9 сутки при лейкопенической форме, через 3 месяца при кахектической форме. Возможны вторичные поражения при снятии зараженных ИСЗ, обмундирования.
Кроме "НД" на вооружении армии США состоит рецептура "НТ", включающая в себя 60% технического иприта и 40% так называемого кислородного иприта. Эта рецептура обладает более сильным кожно-нарывным действием, большей стойкостью на местности и более низкой температурой замерзания.
1.3. Азотистые иприты в чистом виде представляют собой бесцветные жидкости с слабым запахом рыбы. Температура кипения их порядка 185-220оС. Летучесть незначительная (0,2 г/м3 при 20оС) и недостаточна для эффективного заражения атмосферы. Поэтому их считают наиболее пригодными для заражения местности и воды. Удельный вес - 1,23, плохо растворяется в воде, в жирах, в органических растворителях, горючем; легко впитывается в резину, лакокрасочные покрытия и в пористые материалы.
Особенностью азотистых ипритов является их способность вступать в реакцию с кислотами, что сопровождается образованием солей. Последние хорошо растворимы в воде и по токсическому действию равноценны исходным азотистым ипритам. В воде гидролизуется очень медленно с образованием нетоксичных продуктов. Смертельная ингаляционная токсодоза ЛСТ100 равна 1,6 г/мин/м3, а кожно-резорбтивная ЛД100 - 30 мг/кг. Шифр "НN". Для обнаружения в воздухе служит ИТ-13, маркированная двумя желтыми кольцами. Чувствительность трубки 0,001-0,003 м/м3.
Дегазируется азотистый иприт сильными окислителями (азотной кислотой, хромовой смесью, хлорной известью, хлораминами.
1.4. Широкое применение во Вьетнаме, как агент уничтожения растительности, получила какодиловая кислота ("ансар"), содержащая до 54% мышьяка. Представляет собой белое кристаллическое вещество, с температурой плавления +200оС. Имеет сильный и неприятный запах. Хорошо растворяется в воде, спирте, хуже в других органических растворителях. Основным продуктом превращения какодиловой кислоты является мышьяк, который накапливается в почве, воде. Входила в состав "голубого" агента, имеющего голубую окраску, обусловленную цветом медных солей какодиловой кислоты.
Поражения человека вызывает при попадании через кожные покровы, слизистые, органы дыхания, ЖКТ, оказывая местное поражающее действие и общую интоксикацию.
Токсичностью для человека ЛД50-0,06-0,2 г/кг, ЛД100-0,6 г/кг.
1.5. Люизит представляет собой смесь нескольких хлорвиниларсинов (a, b, g), состав и количество которых зависит от способов получения. Наиболее токсичным является a-люизит. Свежеперегнанный люизит - бесцветная жидкость, однако через некоторое время от приобретает темную окраску с фиолетовым оттенком. Запах его напоминает запах герани. Температура кипения от +170о до 196о, замерзания - 44о. Летучесть его (4,5 мг/л при 20оС) примерно в 7 раз больше летучести иприта, поэтому люизит менее стоек и создает более высокие концентрации паров над зараженными объектами. Уд.вес 1,9, малорастворим в воде, но в то же время хорошо растворяется в органических растворителях, впитывается в резину, лакокрасочные покрытия и пористые материалы.
Гидролиз люизита идет быстро с образованием хлорвиниларсиноксида, который по токсичности не уступает люизиту.
Дегазация его осуществляется теми же методами, что и иприта. Однако, следует отметить, что люизит очень легко окисляется всеми окислителями (иод, перекись водорода, хлорамины и т.п.) с образованием нетоксичных продуктов.
Смертельная ингаляционная токсодоза ЛСТ100 равна 3 г.мин/м3, кожно-резорбтивная ЛД100 - 25 мг/кг. Известен в армии США под шифром "L". Для обнаружения в воздухе паров люизита служит индикаторная трубка, маркированная тремя желтыми кольцами, чувствительность 0,002 мг/л(г/м3). Такая концентрация способна в течение нескольких минут привести к раздражению глаз, в течение 10-15 мин. к поражению верхних дыхательных путей. Формирование санитарных потерь в очаге применения люизита происходит в течение 1-6 часов. Первые поражения проявляются сразу же после воздействия капельно-жидкого люизита на кожные покровы, слизистые или через 4-6 часов после воздействия в парообразном состоянии. Клиника поражения развивается в течение 24-48 часов, смертельный исход при тяжелом поражении может наступить в течение первых суток; возможны вторичные поражения при снятии зараженных ИСЗ, обмундирования.
Обобщая выше изложенное, необходимо еще раз подчеркнуть влияние физико-химических свойств на формирование потерь:
1. Высокая стойкость ОВ и СДЯВ кожно-нарывного действия обеспечивает их поражающий эффект длительное время (сутки, месяцы).
2. Способность сорбироваться материалами, проникать в резино-технические изделия, растворяться в лаках, красках, ГСМ приводит к поражению незащищенного личного состава вне очага поражения.
3. Летучесть этих соединений позволяет создавать поражающие концентрации на значительном удалении от района применения, а также приводить к ингаляционному удалению в результате десорбции с различных объектов в закрытых помещениях и транспорте (пример, описанный генерал-майором Уайтом в книге "Газовая война". В 1918 г. один майор медслужбы при сопровождении пораженных ипритом взял в свое купе бинокль одного из них, на кожаном футляре которого оказалась маленькая капля иприта. При ее испарении в купе создалась такая концентрация паров иприта, которая привела к поражению глаз у данного майора и выводу его из строя на несколько недель).
4. Достаточная растворимость в воде, медленный гидролиз, приводит к длительному ее заражению и возможности поражения при ее употреблении в течение суток-месяцев не только в районе применения, но и на большем протяжении от него по течению рек.
5. Хорошая химическая реакционноспособность позволяет быстро и надежно дегазировать объекты, хлорсодержащими веществами, сильными окислителями и простым кипячением (за исключением соединений мышьяка).
6. Плотность паров, высокая токсичность, устойчивость к естественной дегазации способствует длительному сохранению поражающего действия в низинах, лесу, фортификационных сооружениях.
2. ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА ИПРИТОВ, ЛЮИЗИТА И СДЯВ КОЖНО-НАРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Токсикокинетика.
2.1.1. Всасывание. Иприты, люизит и СДЯВ кожно-нарывного действия быстро всасываются через кожные покровы, слизистые, ЖКТ, органы дыхания и уже через 5-20 минут проникают в кровь. При этом иприты не обладают местным раздражающим действием, контакт проходит незаметно. Соединения мышьяка обладают сильным раздражающим местным действием. Повреждение кожных покровов, слизистых ускоряет всасывание этих веществ. Способность проникать в организм всеми путями требует защиты как органов дыхания, так и кожных покровов, слизистых, а также проводить экспертизу воды и продовольствия.
2.1.2. Распределение. После поступления в кровь иприты быстро подвергаются обезвреживанию и уже через несколько минут его метаболиты обнаруживаются в моче. Однако установлено, что иприт после всасывания соединяется с белками крови (особенно альбумином) и как бы защищается ими от инактивации. А так как эта реакция обратима, то он в неизменном виде поступает во все органы и ткани организма, особенно богатые липидами. Через 5-40 минут связь белков с ипритами становится необратимой и его действие на ткани прекращается. Это установлено в следующем эксперименте: прекращение кровообращения в органе или ткани на 15 минут с момента введения иприта предохраняет его от поражения. Средства, уменьшающие связь иприта с белками крови, способствует его обезвреживанию и повышают выживаемость животных в эксперименте.
Скорость исчезновения иприта и его метаболитов из крови соответствует скорости его нейтрализации. это говорит о том, что весь иприт находится в крови и не проникает в клетки, а воздействует только на их мембраны. Однако не выяснено, каким же тогда образом он действует на внутриклеточные образования (ДНК, РНК, лизосомы и др.).
Соединения мышьяка, проникая в кровь, разносятся по всему организму, накапливаясь в паренхиматозных органах, в эритроцитах и других тканях богатых содержанием сульфгидрильных групп.
2.1.3.Метаболизм:
- окисление происходит с образованием токсичных соединений (оксидов, сульфонов, соединений мышьяковой кислоты);
- гидролиз является одним из основных путей обезвреживания этих соединений, однако в процессе гидролиза образуются продукты,
не уступающие по токсичности иприту и люизиту.
Механизм гидролиза ипритов состоит из нескольких стадий:
- первая стадия - образование нестойкого карбониевого иона;
- вторая стадия - переход карбониевого иона в сульфониевый катион, нестойкое, но очень реакционноспособное соединение, мгновенно вступающее в дальнейшие химические реакции;
- третья стадия - образование малотоксичных соединений тиодигликоля и соляной кислоты.
При гидролизе соединений мышьяка образуются арсеноксиды, не уступающие по токсичности исходному продукту.
Конъюгация: иприты подвергаются дехлорированию и соединению с глютатионом с образованием нетоксичных соединений (меркаптуровых кислот), однако отмечено, что у людей их образование идет плохо.
2.1.4. Выделение:
Уже через 10 минут после введения иприт выделяется почками как в неизменном виде, так и в виде продуктов метаболизма. Кроме того продукты метаболизма могут выделяться печенью. 2,4-Д выделяется в неизменном виде через почки. Период полувыведения равен 72 часам. 75% 2,4.5-Т через 24 часа выделяется почками в неизменном виде, 8% - через ЖКТ. Период полувыведения равен 3-4 часам. Диоксин выделяется почками в неизменном виде, период полувыведения составляет 1 месяц. Продукты метаболизма соединений мышьяка и сам мышьяк выделяется через ЖКТ, почки довольно интенсивно с концентрацией 0,15-0,5 мг/л.
2.2. Токсикодинамика.
Высокая токсичность ипритов, люизита и СДЯВ кожно-нарывного действия связана с образованием промежуточных продуктов окисления и гидролиза.
2.2.1. Алкилирование ДНК происходит за счет соединения сульфониевого (аммониевого) катиона с азотистыми основаниями, в основном гуанином, и с фосфорильной группой цепи ДНК. При этом до 35-40% связей попадает на азотистые основания, а 60-65% на связи с фосфорильной группой. Одновременное связывание с двумя азотистыми основаниями или фосфорильными группами и белком приводит к сшиванию двух цепей ДНК по основаниям гуанин-гуанин или гуанин-цитозин (до 25% всех "сшивок" ДНК) или сшиванию молекулы ДНК с белком (до 75% всех "сшивок" ДНК). Особенно чувствительны молекулы ДНК в период деления (расхождения цепей).
Нарушение функции ДНК приводит к извращению информации, заложенной в ней, нарушением процессов воспроизводства, размножения, синтеза белков, ферментов и тем самым жизнедеятельности клетки.
2.2.2. Алкилирование SН-групп, фенольных, карбоксильных, амино- и иминогрупп РНК, белков, ферментов приводит к нарушению их структуры и функции, что немедленно отражается на деятельности мембранных комплексов, метаболизме веществ в клетке. Нарушаются процессы тканевого дыхания, особенно страдает анаэробный гликолиз и сопряженные с ним окислительное фосфорилирование и накопление энергии.
Нарушение синтеза эндонуклеазы приводит к прекращению процессов восстановления (ремонта) ДНК.
2.2.3. Нарушение функций клеток приводит к их гибели, в результате в крови проявляются вещества, специфически измененные ипритом. Данные вещества обладают определенным стимулирующим эффектом, что было установлено в опытах на животных с перекрестным кровообращением. Если при нормальном кровообращении при введении одному животному иприта у обоих развивалась лейкопения и опустошения костного мозга, то при пережатом сосудистом шунте на 30-40 минут у животного, которому вводили иприт, развились те же проявления, а у другого отмечалась выраженная активизация лейкопоэза. Кроме того, сыворотка крови животных, отравленных ипритом, не оказывает токсического действия на других животных, а при действии на отдельные культуры клеток вызывает выраженный стимулирующий эффект. В этом проявляется коренное отличие эндогенной токсемии при поражении ипритом от токсемии при остром лучевом воздествии.
Выделяют несколько фаз развития патологического процесса при ипритной интоксикации. Наиболее ярко их можно проследить на функции гемопоэза:
- первая фаза - опустошения, продолжается до 1 суток, обусловлена торможением митотической активности и гибелью клеточных элементов. Однако процессы продукции новых элементов еще не утрачены;
- вторая фаза опустошения продолжается 1-3 суток, отмечается интенсивным выбросом в кровь зрелых элементов, резким снижением либо полным прекращением размножения клеточных элементов крови. При 2-3-х кратном исследовании крови в течение 1-1,5 суток с момента поражения можно определить степень тяжести интоксикации и прогноз. Так при компенсированной гипоплазии костного мозга количество лейкоцитов 2,0-3,5.109/л, лимфоцитов не менее 20%. Процесс носит характер средней степени поражения и заканчивается выздоровлением. При тяжелой степени отмечается некомпенсированная гипоплазия костного мозга, его опустошение, однако еще встречаются молодые элементы. Количество лейкоцитов 1,5-2.109/л, лимфоцитов менее 20%, при правильном лечении процесс заканчивается выздоровлением.
При крайне тяжелой степени поражения наблюдается некомпенсированная апластическая форма, молодых элементов в костном мозгу нет. Количество лейкоцитов 0,5-1,5.109/л. Как правило, наступает гибель пораженного.
На фоне развития опустошения начинается 1 фаза восстановления, сопровождающаяся активной пролиферацией кроветворной ткани и выходом молодых элементов крови. Таким образом, восстановительные процессы, идут параллельно с процессом опустошения. Через 5-6 суток наступает вторая фаза восстановления, которая обусловлена не только активными процессами пролиферации, но и ускорением процессов созревания клеточных элементов.
Несмотря на особенности токсического действия ипритов, многие клинические наблюдения и экспериментальные исследования говорят о наличии так называемого "радиометрического" эффекта. Сходные симптомы с острыми лучевыми поражениями следующие:
- безболезненность в момент воздействия;
- универсальность действия на все органы и ткани;
- наличие скрытого периода;
- замедление и угнетение процессов репарации;
- снижение общей резистентности и иммунитета:
Здесь нужно отметить, что аутоантитела появляются через 3 суток после отравления на фоне выраженной интоксикации и не оказывают решающего влияния на глубину имеющегося патологического процесса;
- кахексия, эмбриотоксический, тератогенный, канцерогенный эффекты.
В основе механизмов токсического действия люизита и какодиловой кислоты, необходимо отметить, что высокая биологическая активность этих соединений обусловлена наличием в их молекуле трехвалентного мышьяка. Благодаря этому, они оказывают ингибирующее действие на ферментные системы, содержащие сульфгидрильные группы. В наибольшей степени страдает пируватоксидазная система, в основном один из компонентов ее - липоевая кислота, имеющая расположение SН-групп в положении 1,3 и являющаяся кофактором пируватоксидазы. Этот фермент принимает участие в обмене пировиноградной кислотой, его блокада приводит в результате к нарушению обмена веществ в тканях. с последующим развитием воспалительно-некротических изменений.
Не исключается возможность взаимодействия мышьяка с другими ферментами, содержащими сульфгидрильные группы: амилазой, холинэстеразой, липазой, дегидрогеназами, АТФ-азой, креатинфосфокиназой и др. Однако в настоящее время точно определить значение ингибирования перечисленных ферментов в механизме его действия не представляется возможным.
Взаимодействием с сульфгидрильными группами объясняется как местно, так и общетоксическое действие люизита и какодиловой кислоты. Известно, что ферменты, содержащие сульфгидрильные группы, принимают участие в обмене веществ, в проведении нервных импульсов, в сокращении мышц, в проницаемости клеточных мембран.
Мышьяк является сосудистым ядом, поэтому оказывает паралитическое действие на мелкие сосуды (их расширение), снижает тонус сосудистых стенок (коллапс), нарушает их проницаемость (отеки), целостность (кровоизлияния).
3. МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ И ЗАЩИТА МЕДПЕРСОНАЛА, РАНЕНЫХ И БОЛЬНЫХ ОТ ВТОРИЧНЫХ ПОРАЖЕНИЙ В ОЧАГЕ И НА ЭМЭ
При применении иприта возникает стойкий очаг поражения замедленного действия. Очаг имеет небольшие размеры. Плотность заражения составит 5-7 г/м2. Такую же плотность заражения могут иметь повязки, обмундирование, маска противогаза. В результате на кожные покровы может попасть до 7 ЛД50. В районе применения концентрация паров приведет к смертельным поражениям при нескольких вдохах. В последующем концентрация снизится, однако до полного испарения летом возможно поражение органов дыхания, глаз, кожных покровов средней степени тяжести в течение одной минуты, в зимнее время возможно поражение глаз с потерей зрения, токсический отек легких при воздействии в течение 15-30 минут. Поражение кожных покровов возможно при часовой экспозиции. В закрытых помещениях существует опасность десорбции даже в холодное время года. Продолжительность формирования СП-1-3 часа после ингаляционного воздействия и до 24 часов при кожных поражениях. В районе взрыва будут наблюдаться в основном ингаляционные формы. Распределение пораженных по степени тяжести: тяжелопораженных - 30%, средней степени - 40%, легкопораженных - 30%. Вероятный срок гибели тяжелопораженных в течение 3-х суток. Стойкость на местности часы-сутки, что затрудняет работу медперсонала и требует использования ИСЗ. Боевая техника, имущество требует дегазации.
Организация и объем медицинской помощи.
В очаге поражения:
- надевание противогаза с предварительной обработкой кожи лица жидкостью ИПП-8(10), а глаза водой из фляжки;
- частичная специальная обработка;
- выход за пределы очага заражения (вывоз пораженных люизитом с выраженным раздражением глаз и верхних дыхательных путей).
Первая медицинская помощь будет оказываться в порядке самопомощи, выход осуществляется самостоятельно или группами в сопровождении санитара (санинструктора).
Доврачебная медицинская помощь оказывается после выхода из очага заражения в следующем объеме:
- промыть глаза 2% раствором соды или 0,02% раствором перманганата калия и заложить 5% левомицетиновую, 30% унитиоловую мазь или пленки с сульфадиметоксином (при возможности снять противогаз);
- повторно частичная специальная обработка;
- введение кордиамина, кофеина - по показаниям,
- наложение стерильной повязки на кожные поражения (при возможности снять ИСЗ кожных покровов);
- дача сорбента внутрь при пероральном отравлении.
В качестве антидотного средства предлагается применять на этапе доврачебной медпомощи препарат К-30. Механизм действия основан на связывании свободного иприта и его метаболитов, а также защите ДНК от алкилирования. Эффективен при введении через 15-30 минут, 4, 8 и 24 часа. На местные процессы влияния не оказывает. Имеет существенные недостатки: токсичен, трудность в получении, плохо устойчив при хранении.
Мероприятия по защите медперсонала, раненых от вторичных поражений в очаге и на ЭМЭ.
- в очаге:
1. Использование ИСЗ (противогаза, ОЗК в виде "плащ в рукава" для раненых и в виде комбинезона для медперсонала), регламентация работы в ИСЗ кожных покровов.
2. Предварительная обработка открытых участков кожных покровов жидкостью из ИПП-10.
3. Прием препарата нуклеиновокислого натрия за 5 часов работы в очаге по 0,5-1,0 на прием (проект).
4. Проведение ПСО после окончания работ.
- на ЭМЭ:
1. Использование ИСЗ (противогаз, ОЗК в виде "плащ в рукава") на СП, ПСО, ОСО, регламентация работы.
2. Предварительная обработка кожи рук жидкостью ИПП-10.
3. ЧСО и ПСО раненых со сменой обмундирования и белья. Противогаз снимается с раненого только после снятия зараженного обмундирования и белья.
4. Прием нуклеината натрия всему медперсоналу по 1,0 на прием (проект).
5. В остальных функциональных подразделениях медперсонал работает в резиновых (хирургических или анатомических) перчатках с периодической их обработкой ИПП-8(10). Должен постоянно производиться контроль воздуха на пары иприта и проветривание при необходимости. Снятие верхних слоев повязок, шин, косынок производиться вне помещения.
6. После окончания работы ПСО.
"ОТРАВЛЯЮЩИЕ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА УДУШАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ"
1. Физико-химическая и токсикологическая характеристика. Влияние основных физических, химических и токсических свойств на формирование санитарных потерь.
2. Токсикокинетика и токсикодинамика отравляющих (ОВ) и сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) удушающего действия.
3. Медико-тактическая характеристика очага поражения и защита медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений в очаге и на этапах медицинской эвакуации (ЭМЭ).
ВВЕДЕНИЕ
К отравляющим и СДЯВ удушающего действия относят группу ядов, способных поражать организм человека путем специфического воздействия на органы дыхания. К их числу относятся хлор, окислы азота, фосген, дифосген, фосгеноксим, хлорпикрин и многие другие химические соединения. В настоящее время из перечисленных веществ имеет военное значение только фосген, относящийся к условно табельным ОВ. Это определяется тем, что его получение очень простое и дешевое, он находит широкое применение в мирной промышленности.
Поражения СДЯВ удушающего действия возможно при нарушении техники безопасности при дезинфекции (хлорпикрин, хлор), газоокуривании (хлорпикрин), а также при авариях на химических объектах, содержащих эти вещества.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ И ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ САНИТАРНЫХ ПОТЕРЬ
Основным и наиболее важным представителем ОВ удушающего действия является фосген. Химическое название - дихлорангидрид угольной кислоты. Впервые получен в 1812 году химиком Дэви при взаимодействии хлора и окиси углерода на солнечном свету, представляет собой в обычных условиях бесцветный газ, имеющий запах прелого сена или гнилых яблок. При температуре +8оС превращается в жидкость, температура замерзания которой - -118оС. Пары в 2,48 раза тяжелее воздуха, что способствует его затеканию в низины, открытые полевые фортификационные сооружения.
В начале ХХ века в Германии был разработан промышленный способ его получения. Как боевое ОВ фосген был впервые применен французами против немцев под Верденом в феврале 1916 года. За период первой мировой войны его было израсходовано около 40000 тонн. По некоторым данным из всего числа погибших вот ОВ в период I мировой войны 80% составляют пораженные фосгеном.
Высокая летучесть фосгена (6370 г/м3 при 20оС) обуславливает возможность создания чрезвычайно больших концентраций его паров в полевых условиях даже в зимнее время. Стойкость на открытой местности летом 15-20 минут, а в местах застоя до 3-х часов. В холодное время сохраняет поражающее действие на открытой местности до суток, а в местах застоя до нескольких суток.
Хорошо сорбируется активированным углем, обмундированием, тентами машин и палатками с последующей десорбцией на незараженной местности. Длительность десорбции и поражающего при этом действия зависит от температуры и влажности окружающей среды (от нескольких минут до нескольких часов).
Фосген плохо растворяется в воде (0,8%) и, следовательно, не может заражать водоисточники. Пары фосгена при взаимодействии с влагой воздуха гидролизуются с образованием соляной и угольной кислот. Скорость гидролиза зависит от температуры и понижается при ее снижении. Водные растворы щелочей быстро разлагают фосген с образованием нетоксичных соединений. Очень энергично он реагирует с аммиаком с образованием мочевины и хлористого аммония. С третичными аминами (уротропин) образует нетоксичные продукты, что использовалось в первую мировую войну для создания влажных противогазов.
Смертельная доза (ЛСТ100) составляет от 3 до 5 г.мин/м3; ЛСТ50 - 0 65 г/м3 при ингаляции в течение 10 минут. Минимально действующая концентрация - 0,005 г/м3.
Известен в армии США под шифром "СG". Основными средствами его применения являются бомбы, артиллерийские снаряды. Для обнаружения паров в воздухе используется ИТ с тремя зелеными кольцами. Чувствительность ее - 0,005 г/м3. При такой концентрации можно находиться без противогаза не более 1 часа.
Воздух, зараженный фосгеном в полевых условиях самодегазируется. Для дегазации закрытых помещений можно использовать распыление аммиачной воды.
Обладает способностью к кумуляции по типу функциональной. Поэтому опасен при любом содержании в атмосфере.
Дифосген - трихлорметиловый эфир хлоругольной кислоты или трихлорметиловый эфир хлормуравьиной кислоты, в обычных условиях представляет собой жидкость с запахом прелого сена или гнилых яблок. Температура кипения - +128оС, температура замерзания - -56оС. Максимальная концентрация паров при 20оС г/м3. Тяжелее воздуха в 6,9 раза. Малорастворим в воде. Щелочи и аммиак быстро его разрушают с образованием нетоксичных продуктов.
На открытой местности летом сохраняет поражающее действие до 60 минут, зимой до нескольких часов. В холодное время в плохо проветриваемых помещениях или низинах, местах застоя, поражающее действие может сохраняться до нескольких суток.
По токсичности не уступает фосгену. ЛСТ5О - 0,5-0,7 г/м3 при ингаляции в течение 15 минут.
Трифосген, тиофосген, фосгеноксим по своим химическим и токсическим свойствам аналогичны фосгену. Фосгеноксим дополнительно оказывает сильное раздражающее действие на слизистые и кожные покровы.
Хлор представляет собой в обычных условиях газ зеленовато-желтого цвета, в 2,5 раза тяжелее воздуха. При температуре -34оС сжижается в маслянистую желто-зеленую жидкость. В смеси с воздухом образует взрывоопасные концентрации. В воде гидролизуется до соляной и хлорноватистой кислот. В воздухе с парами воды образует белый туман соляной кислоты. Очень реакционноспособен. хорошо взаимодействует с щелочами, содой, гипосульфитом, что можно использовать для дегазации, а также для защиты органов дыхания с применением влажных ватно-марлевых повязок, смоченных этими веществами. Хорошо сорбируется активированным углем и обмундированием.
Раздражающее действие хлора проявляется при концентрации 0,01 г/м3, в вдыхание в концентрации 0,1 г/м3 опасно для жизни.
Окислы азота представляют собой смесь окиси и двуокиси азота. Широко применяются в производстве бумаги, минеральных удобрений, пластмасс и др. химических производствах. Образуются при испарении азотной кислоты при ее разливе. Это газы, тяжелее воздуха. При взаимодействии с водой образуют азотную кислоту. Удушающее действие вызывает только двуокись азота.
При концентрации 0,12 г/м3 появляются симптомы раздражения верхних дыхательных путей, концентрация 0,2 г/м3 опасна при кратковременном воздействии.
Удушающим действием обладают хлорид серы, метилизоцианат,
сероводород, треххлористый фосфор и многие другие соединения. Их
физическая, химическая и токсическая характеристика дана в книге
"Военная токсикология, радиология и медицинская защита" под редакцией профессора Н.В.Саватеева, 1987 года издания.
Обобщая вышеизложенное, необходимо еще раз подчеркнуть влияние физико-химических, токсических свойств на формирование санитарных потерь:
1. Невысокая стойкость этих соединений обеспечивает из поражающее действие в течение 30-60 минут летом и нескольких часов - зимой.
2. Способность сорбироваться различными материалами может привести к поражению незащищенного личного состава в закрытых непроветриваемых помещениях в результате десорбции, особенно в холодное время года.
3. Плохая растворимость в воде, быстрый гидролиз не приводят к ее заражению, а следовательно, к поражению при ее употреблении.
4. Способность вызывать поражение только при ингаляционном воздействии.
2. ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА ОТРАВЛЯЮЩИХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ УДУШАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Токсикокинетика.
2.1.1. Всасывание: ОВ и СДЯВ удушающего действия поступают в организм в основном через органы дыхания. Отдельные представители (окислы азота, фосгеноксим и др.) всасываются также через кожные покровы и слизистые.
2.1.2. Распределение: ОВ и СДЯВ удушающего действия в основном задерживаются во входных воротах (ткани легкого, коже, слизистых), часть всасывается в кровь, где соединяется с гемоглобином крови, часть разносится равномерно по всему организму и оседает в сосудистых стенках.
2.1.3. Метаболизм: обезвреживание этих соединений идет в основном путем неферментативного гидролиза. До 80% гидролизуется путем взаимодействия в влагой воздуха и слизистых в легочной ткани, остальная часть в крови.
2.2. Токсикодинамика.
2.2.1. Практически все вещества этой группы в той или иной степени вызывают раздражающее действие на слизистые глаз, верхних дыхательных путей. Это происходит в результате прямого действия этих соединений, а также продуктов их гидролиза на чувствительные окончания тройничного и лицевого нервов. Механизм раздражающего действия изложен в лекции по ОВ и СДЯВ раздражающего действия.
2.2.2. Отдельные представители этой группы веществ оказывают воздействие на кожные покровы, вызывая сильное раздражение и язвенно-некротические процессы (фосгеноксим, окислы азота и др.). Это происходит в результате прямого воздействия на белки ткани с их коагуляцией, а также путем взаимодействия с активными группами ферментных систем (SН-, NН-, ОН-, СО- и до.), их инактивацией и нарушением анаэробного гликолиза, а также активацией протеолитических процессов.
2.2.3. Основное поражающее воздействие этой группы веществ заключается в развитии токсического отека легких.
В нормальных условиях в альвеолярно-капиллярной мембране часть плазмы крови, как и в других тканях, в альвеолярном конце капилляра выходит из кровяного русла в межуточное пространство, а затем отсасывается по лимфатическим путям или всасывается обратно в кровь в венозном конце капилляра. Объем и скорость образования межтканевой жидкости зависит от величины гидростатического давления в капилляре и вне его, от величины онкотического давления в капилляре, от скорости лимфооттока, а также от проницаемости эндотелиальной мембраны. Гидростатическое давление в артериальном конце капилляра составляет 25-35 мм рт.ст., в венозном конце - 10-17 мм рт.ст., а в ткани за счет активного лимфооттока оно может достигать от 10 до 8 мм рт.ст., т.е. становиться отрицательным. В результате жидкая часть крови устремляется в межуточную ткань. Этому способствует и онкотическое давление, составляющее в артериальном конце 25 мм рт.ст., а в венозном - 27 мм рт.ст. Часть межуточной жидкости в венозном конце всасывается обратно в ток крови благодаря снижению гидростатического и некоторому повышению осмотического давлений. Основная часть жидкости оттекает по лимфатическим сосудам со скоростью до 30 см/мин. Скорость лимфооттока зависит от тонуса лимфатических сосудов, отрицательного давления в грудной полости во время вдоха и объема клетки при вдохе. Усилению лимфообразования способствует нарушение проницаемости эндотелиальной мембраны сосудов с выходом в межуточную ткань белков плазмы, продуктов диссимиляции, что приводит к повышению онкотического давления в тканях.
Что же происходит при формировании токсического отека легких (ТОЛ)?
Различают две фазы ТОЛ: интерстициальную и альвеолярную. Интерстициальная фаза характеризуется увеличением лимфообразования в АКМ с одновременным нарушением лимфооттока. Первичные биохимические процессы, приводящие к ТОЛ, протекают в клетках АКМ с нарушением их функции под воздействием веществ удушающего действия. При этом имеются различия в механизме действия и точках приложения этих соединений. Так, фосген алкилирует NН2-, ОН-, SН- группы протеинов и белковых комплексов эндотелиальных, тучных клеток, альвеолоцитов, а также нервных окончаний блуждающего нерва в легочной ткани. Окислы азота под воздействием воды образуют активные радикалы, блокирующие синтез АТФ в клетках АКМ в нижних и средних отделах легких, образуя с водой соляную кислоту, которая вызывает коагуляцию белковых комплексов с нарушением обменных процессов в клетке, что чаще всего сопровождается химическим ожогом с присоединением ТОЛ.
В последующем первичные биохимические процессы приводят к одинаковым нарушениям деятельности АКМ, приводящей к развитию ТОЛ. Механизм развития до конца не раскрыт, пока не ясно, что является основным звеном, а что второстепенным в его развитии. В механизме развития ТОЛ выделяют следующие звенья:
- изменение деятельности хеморецепторов, барорецепторов легких приводит к нарушению рефлекторной регуляции акта дыхания. Вдох становится короче, дыхание учащается, глубина его уменьшается. Это приводит к снижению вентиляции ткани легких, гипоксии клеток АКМ, уменьшению содержания кислорода в крови. Гипоксия клеток АКМ усугубляет деятельность их по обезвреживанию и метаболизму вазоактивных (сосудосуживающих) веществ, синтезу ПАВ;
- возникающая гипоксия в организме приводит к рефлекторному воздействию со стороны хеморецепторов синокаротидной зоны на обменные процессы в клетках АКМ, к выбросу в кровь вазоактивных (сосудосуживающих) веществ, вазопрессина. Это приводит к сужению сосудов малого круга кровообращения и расширению сосудов БКК, задержке воды и натрия в почках, застою и депонированию крови в МКК, повышению гидростатического давления в сосудах МКК, повышению тонуса лимфатических сосудов. Все эти процессы способствуют усилению лимфообразования в ткани легкого;
- нарушение деятельности эндотелиальных клеток АКМ за счет прямого действия химических веществ, гипоксии, рефлекторного влияния нервной системы приводит к нарушению метаболизма вазоактивных веществ и усилению их влияния на состояние кровообращения в МКК, а также к нарушению проницаемости самих клеток и мембраны в целом и выходу в межуточную ткань белков плазмы крови. Это способствует повышению онкотического давления в межуточном пространстве и усилению выхода жидкой части крови;
- усиление тонуса лимфатических сосудов за счет рефлекторного воздействия с окончаний блуждающего нерва вначале приводит к усилению лимфооттока из легких в несколько раз. Однако с повышением тонуса и сужением их просвета, а также уменьшением присасывающей функции легких за счет уменьшения глубины и экскурсии дыхания, происходит замедление лимфооттока, что способствует накоплению межтканевой жидкости;
- нарушение функции альвеолоцитов приводит к уменьшению выработки ПАВ (сурфактанта), что, в последующем, отражается на деятельности альвеол, привоя к их спадению. А спадение альвеол рефлекторно приводит к уменьшению снабжения их кровью, и, как следствие, к гипоксии.
Вышеописанные процессы усугубляют друг друга и приводят к значительному выходу жидкой части крови в интерстиций АКМ. Отток ее также нарушается. И при нарастании давления в межуточной ткани измененные клетки альвеолярной мембраны не выдерживают и начинается поступление отечной жидкости внутрь альвеол. Наступает альвеолярная фаза ТОЛ. С выходом и заполнением альвеол жидкостью резко нарушается снабжение кислородом органов и тканей, нарушаются метаболические процессы в ЦНС, сердце, почках, что усугубляет течение отека легких. Образуется порочная система взаимнусиления, приводящая без оказания медицинской помощи к смертельному исходу.
3. МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГА ПОРАЖЕНИЯ И ЗАЩИТА МЕДПЕРСОНАЛА, РАНЕНЫХ И БОЛЬНЫХ ОТ ВТОРИЧНЫХ ПОРАЖЕНИЙ В ОЧАГЕ И НА ЭТАПАХ МЕДИЦИНСКОЙ ЭВАКУАЦИИ
При применении противником фосгена или разрушении химических объектов, содержащих фосген, создается очаг химического поражения, относящийся по медико-тактической классификации к нестойким очагам поражения замедленного действия.
Особенности очага применения фосгена.
Средние концентрации в первичном и вторичном облаке при температуре 20оС могут составить до 6370 г/м3. Такая концентрация может привести даже к проскоку фосгена через коробку противогаза. При воздействии такой концентрации на незащищенного человека за несколько секунд приводит к гибели. Поражающая концентрация в очаге держится от 20 минут до нескольких часов в зависимости от температуры и влажности воздуха. Заражение местности, обмундирования, имущества может наблюдаться при температурах ниже 8оС. После выхода из очага необходимо тщательно проветрить обмундирование и имущество. Поражения в очаге происходят в течение 5-10 минут, однако формирование санитарных потерь затягивается до суток. Основная масса пораженных выходит из строя на 4-6 часов. ТОЛ развивается через 6-12 часов.
Личный состав медслужбы в очаге должен работать в противогазах.
Особенности очагов поражения СДЯВ.
В районе разлива концентрация паров СДЯВ вызывает тяжелые поражения при ингаляционном воздействии в течение нескольких минут со смертельным исходом в течение 1-1,5 часов. На удалении от района разлива пребывание в зоне непереносимых концентраций по запаху опасно для жизни в течение 0,5-1 часа. Поражающие концентрации в очаге держатся до полного испарения вещества. Заражение обмундирования, имущества происходит в зоне разлива. После выхода потребуется проветривание или обмывание водой. Для защиты медперсонала в очаге потребуется использовать ИСЗ ОД, а также и ИСЗ КП.
Общие особенности очагов поражения ОВ и СДЯВ УД:
- до 30% пораженных будут иметь тяжелую степень с возможным летальным исходом в течение часа;
- имеется необходимость активного выявления пораженных независимо от степени тяжести с последующей эвакуацией на ЭМЭ санитарным или транспортом подвоза на носилках, обеспечив максимальный покой и согревание;
- требуется проведение всех оперативных вмешательств до начала развития ТОЛ (до 6-8 часов с момента поражения);
- отсутствует необходимость проведения СО пораженных, требуется проведение мероприятий по борьбе с десорбцией в закрытых помещениях и транспорте;
- требуется защита органов дыхания медперсонала при работе на сортировочной площадке ЭМЭ при снятии верхнего обмундирования раненых в холодное время года (при температуре ниже 8оС).
Организация и объем медицинской помощи в очаге будет следующим:
В очаге поражения:
- надевание противогаза;
- искусственное дыхание при его рефлекторной остановке;
- дача ПДС или фицилина в подмасочное пространство;
- вынос или вывоз из очага.
В первую очередь из очага выносятся пораженные с сильным раздражением глаз, верхних дыхательных путей или имеющей место остановкой дыхания. Затем выносятся или вывозятся пораженные, предъявляющие жалобы на раздражение ВДП, глаз, одышку, дискомфорт. В дальнейшем проводится выявление подозрительных на поражение (имеющих симптомы раздражения ВДП, глаз, отвращение к табаку и дыму, а также имеющие разницу между пульсом и числом дыхательных движений в минуту 1 к 3 и 1 к 2). Эти пораженные вывозятся по мере выявления.
Перваяедицинская помощь в очаге оказывается в порядке са-
мо- и взаимопомощи, а также медперсоналом подразделений. Выявление подозрительных на поражение производится санинструкторами рот и фельдшером батальона (врачом корабля). Эвакуация осуществляется всеми видами транспорта.
После вывоза или выноса из очага поражения:
- снятие противогаза при условии дальнейшей эвакуации в хорошо вентилируемом транспорте;
- дача кислорода;
- введение сердечно-сосудистых средств;
- согревание.
На границе очага на путях выноса или вывоза развертывается пост сбора пораженных, где силами медслужбы подразделений или части, оказывается доврачебная медицинская помощь.
Мероприятия по защите медперсонала, раненых от вторичных поражений:
В очаге:
- использование ИСЗ ОД, при необходимости и ИСЗ КП;
- проветривание обмундирования, имущества после окончания работ в очаге, обмывание техники, ИСЗ КП водой.
На ЭМЭ:
- использование противогаза при снятии верхнего обмундирования раненых перед заносом их в помещения в холодное время года;
- проведение постоянного химического контроля в закрытых помещениях на содержание ОВ и СДЯВ УД, при их наличии проветривание помещений;
- проветривание обмундирования раненых, поступивших из очага в холодное время года.
"ОТРАВЛЯЮЩИЕ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА ОБЩЕЯДОВИТОГО ДЕЙСТВИЯ"
1. Физико-химическая и токсикологическая характеристика. Влияние основных химических, физических и токсических свойств на формирование санитарных потерь.
2. Токсикокинетика и токсикодинамика отравляющих (ОВ) и сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) общеядовитого действия.
3. Медико-тактическая характеристика очага поражения и защита медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений в очаге и на этапах медицинской эвакуации (ЭМЭ).
ВВЕДЕНИЕ
К отравляющим и СДЯВ общеядовитого действия относятся синильная кислота, хлорциан, мышьяковистый и сурмянистый водород, акрилонитрил. В качестве боевых ОВ из этой группы возможно применение нашими вероятными противниками синильной кислоты и хлорциана. Все остальные вещества не имеют боевого значения, но отравления ими в мирное время могут возникать при аварийных ситуациях или нарушениях техники безопасности.
Синильная кислота была синтезирована шведским ученым Шееле в 1782 году. Считают, что через 4 года Шееле стал жертвой своего открытия, т.к. внезапно умер в своей лаборатории во время работы.
В связанном состоянии синильная кислота встречается в растительном мире в форме гетероглюкозидов. Например, в виде амигдалина она содержится в семенах горького миндаля (2,5-3,5%), в косточках персиков (2-3%), абрикосов и слив (1-1,8%), вишни (0,8%) и др. Наиболее вероятно, что в растениях она является одним и продуктов ассимиляции азота.
Попытка применения синильной кислоты французами в полевых условиях с помощью артиллерии 1 июня 1916 г. окончилась неудачей, так как не были учтены ее физико-химические свойства: летучесть, быстрая испаряемость и малая плотность паров по отношению к воздуху, до 90-95% кислоты сгорало во время взрыва боеприпаса. После первой мировой войны была изменена конструкция боеприпасов и были подобраны необходимые взрывчатые вещества разрывных снарядов. С этого времени синильную кислоту вплоть до появления ФОВ стали рассматривать в качестве одного из наиболее мощных ОВ. Следует иметь в виду, что синильная кислота и ее соли широко используются мирной химической промышленностью, основным потребителем синильной кислоты является производство органического стекла, некоторых синтетических волокон и каучука.
Хлорциан как ОВ применялся в первую мировую войну французами в смеси с треххлористым мышьяком под названием "витрит". Применение хлорциана, как и синильной кислоты, успеха не имело в основном из-за плохой конструкции боеприпасов.
Синильная кислота в настоящее время потеряла свое значение как табельное ОВ и ныне в армии США рассматривается как потенциальное ОВ.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ И ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ САНИТАРНЫХ ПОТЕРЬ
Синильная кислота или цианистый водород представляет собой бесцветную летучую жидкость с запахом горького миндаля, температурой кипения +25о и замерзания - 14о. Удельный вес синильной кислоты 0,7. Пары ее легче воздуха (плотность 0,93). Большая летучесть (904 мг/л при 20оС) определяет малую стойкость синильной кислоты. Типичное быстродействующее нестойкое ОВ. Стойкость синильной кислоты на местности летом составляет 20-30 минут, а в лощинах до 3 часов. Легко воспламеняется и горит голубоватым пламенем. При смеси 6-40% с воздухом может взрываться.
В армии США синильная кислота известна под шифром "АС", а ее соли под шифром "СС".
С водой смешивается во всех отношениях, поэтому водоемы могут сильно заражаться ею. Гидролиз синильной кислоты протекает очень медленно. Существует опасность поражения при употреблении зараженной воды. Пары синильной кислоты хорошо сорбируются различными пористыми материалами (деревом, штукатуркой и др.), шерстяным и хлопчатобумажным обмундированием. Поэтому в закрытых помещениях при десорбции ОВ с обмундирования могут возникнуть опасные его концентрации. Из химических свойств необходимо выделить способность синильной кислоты вступать во взаимодействие с металлами, особенно 3-валентным железом, кобальтом и др., а также с углеводородами с образованием нетоксичного циангидрида и соединениями серы с образованием роданидов. Эти реакции лежат в основе антидотного лечения поражений синильной кислотой.
Токсичность синильной кислоты значительная, но почти в 10 раз слабее зарина. Условно смертельная токсодоза (ICT5О) составляет 0,7 мг.мин/л, смертельная (LCT100) - 1,5-2 мг.мин/л.
При приеме с водой или пищей ее смертельная доза для человека составляет 50-70 мг. Малые концентрации (ниже 0,01 мг/л) при вдыхании считается практически безвредными, т.е. синильная кислота обезвреживается в организме раньше, чем произойдет накопление опасных количеств. Пребывание в атмосфере с концентрацией паров 7-12 мг/л через 5-10 минут приводит к тяжелому поражению при воздействии через кожные покровы.
Наиболее вероятными современными средствами применения синильной кислоты являются реактивные снаряды и авиационные бомбы крупного калибра.
В воздухе пары синильной кислоты определяют индикаторной трубкой с тремя зелеными кольцами. Чувствительность реакции 0,005 мг/л (неопасная концентрация).
Необходимости дегазации синильной кислоты не возникает, т.к. облако ее быстро рассеивается. Закрытые помещения дегазируются проветриванием и в крайних случаях распылением формалина.
Хлорциан - бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Температура кипения +13о, температура замерзания - 65о, обладает высокой летучестью и еще меньшей стойкостью, чем синильная кислота. Пары хлорциана в два раза тяжелее воздуха. Остальные свойства аналогичны синильной кислоте.
Соли синильной кислоты (цианид калия, натрия, цианплав, циклоны В, С) широко применяются в металлургии, фотографии, для дезинфекции и дезинсекции. Они легко гидролизуются с образованием синильной кислоты. На воздухе под воздействием СО2 разрушаются с образованием синильной кислоты. По токсичности не уступают НСN.
Общеядовитыми СДЯВ называются соединения, способные вызывать нарушение биоэнергетических процессов за счет нарушения утилизации кислорода тканями. К таким веществам относятся окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, сероводород, нитрилы и другие соединения. К этой же группе веществ относятся и соединения, нарушающие процессы биологического окисления (динитрофенол, этиленхлорин). Характеристика этих соединений изложена в учебнике под редакцией И.В.Саватеева "Военная токсикология, радиология и медицинская защита". Обобщая вышеизложенное, необходимо еще раз обратить внимание на особенности влияния физико-химических и токсических свойств ОВ и СДЯВ ОЯД на формирование санитарных потерь.
1. Невысокая стойкость этих соединений обеспечивает из поражающее действие в течение нескольких минут летом и до 1 часа зимой.
2. Способность к быстрому всасыванию, химическим реакциям приводит к быстрому развитию клиники поражения в течение 5-15 минут, со смертельным исходом в течение 15-30 минут.
3. В высоких концентрациях синильная кислота способна проникать в организм через кожные покровы, что требует защиты не только ОД, но кожных покровов; СДЯВ ОЯД все без исключения обладают выраженным раздражающим действием на слизистые и кожные покровы и в соответствующих концентрациях и экспозиции могут вызывать ТОЛ.
4. Способность сорбироваться различными материалами может привести к поражению незащищенного личного состава в закрытых помещениях и транспорте в результате десорбции.
5. Хорошая растворимость в воде и медленный гидролиз делают ее опасной в течение нескольких суток. Кипячение приводит к испарению НСN и ее гидролизу с образованием нетоксичных продуктов.
2. ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА ОТРАВЛЯЮЩИХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ ОБЩЕЯДОВИТОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Токсикокинетика.
2.1.1. Всасывание: основной путь поступления - ингаляционный. Через органы дыхания и ЖКТ всасывается в течение нескольких секунд. Через кожу всасывается при больших концентрациях в течение 15-30 минут. Усиленное потоотделение ускоряет всасывание через кожу.
2.1.2. Распределение: быстро разносится кровью и распределяется по организму в зависимости от скорости кровообращения. В большей степени фиксируется в сердце, в головном мозгу.
2.1.3. Метаболизм: обезвреживание цианидов происходит несколькими путями:
- гидролиз с образованием нетоксичных соединений. Соли НСN гидролизуются с образованием цианида, который в последующем превращается в тиоцианат;
- окисление с образованием циановой кислоты и в дальнейшем распад до углекислого газа;
- тиоцианатная конъюгация происходит под влиянием фермента роданазы. Реакция идет медленно, пик образования роданидов происходит на 2 день после введения препарата серы; роданаза способнадетоксицировать лишь ограниченное количество цианида;
- синтез циангидринов - при присоединении к веществам, содержащим альдегидную группу (сахара, альдегиды) с последующим окислением в ароматические кислоты и пептидные конъюгаты (гиппуровая кислота);
- связывание с цистеином (конъюгация) с образованием нетоксичного соединения.
2.1.4. Выделение: НСN выделяется в неизменном виде с выдыхаемым воздухом, а также в виде продуктов метаболизма с мочой. Имеются данные о том, что она выделяется с мочой в неизменном виде. В норме в моче содержится до 6,7 мкг% в моче некурящих и до 17,4 мг% курящих людей.
2.2.Токсикодинамика.
Судебно-медицинскими экспертами было отмечено, что при отравлениях цианидами венозная кровь имеет алую окраску и содержит столько же кислорода (до 16%) как артериальная.
Хоппе-Зейлер высказал предположение, что это связано с нарушением окислительных процессов в тканях. Предположение было подтверждено последующими работами Варбурга.
В настоящее время известно, что окисление представляет сложный ферментативный процесс. Терминальный этап его в митохондриях клетки осуществляется ферментами дегидрогеназами, конферментом которых является никотинамид-аденин-динулеотид (НАД). К ним присоединяется водород (электроны и протоны) от повергающегося окислению вещества. Затем от НАД водород в виде электронов и протонов переносится на особый флавиновый фермент, конферментом которого является флавин-аденин-динуклеотид (ФАД) и далее на коэнзим Q. В последующем происходит перенос электрона и протона различными механизмами не молекулу кислорода. Перенос электронов осуществляется системой ферментативных реакций окисления, так называемой системой цитохромов (с,в,а). Электроны, проходя через цитохромы производят изменение валентности железа, входящего в состав их небелкового компонента - гемина. В окисленных цитохромах железо трехвалентно, а в восстановленных - двухвалентно. Присоединяя электрон, трехвалентное железо переходит в двухвалентное и наоборот двухвалентное железо, теряя электрон, переходит в трехвалентное.
Заключительный этап окислительного процесса состоит в том, что происходит соединение протона (Н+) с активированным кислородом и образуется вода. Процесс окисления сопровождается освобождением энергии макроэргов (АТФ) за счет возрастания редокспотенциала на 1,24 в. Эффективность системы энергообразования при этом составляет 50%.
Установлено, что цитохромы состоят из белка и геминовой группы, состав которой входят атомы железа и другие металлы. Цитохромы а,в,с,d различаются по строению геминовых групп, а цитохромы а,а1,а3; в,в1,в4; с,с1 различаются по строению белковой части молекул.
Цитохром а еще называют цитохромоксидазой или дыхательным ферментом Варбурга, состоит из 4 гемов а и 2 гемов а3 и содержит 6 атомов меди. Синильная кислота реагирует в основном с гемом а3, блокируя перенос электронов по дыхательной цепи, при этом гем а сохраняет способность переноса электронов, однако это составляет лишь 5-7% от общего объема их переноса. Таким образом, при малых концентрациях и длительном воздействии блокада нарастает медленно и сохраняется так называемое "цианрезистентное" дыхание за счет чего организм может приспособиться к снижению выработки энергии и выжить. При большой концентрации НСN блокируется сразу все гемы а3, а также часть гемов а, что приводит к резкому прекращению выработки энергии и развитию клинической картины поражения. Это приводит к нарушению функций многих органов и систем и в первую очередь ЦНС. Угнетение окислительных процессов в головном мозгу на 65% представляет угрозу летального исхода. Это происходит потому, что ЦНС 90% всей энергии получает за счет аэробного распада глюкозы и действия дыхательной цепи.
Нарушение процессов энергообразования в синокаротидной зоне приводит к возбуждению хеморецепторов и рефлекторному возбуждению дыхательной, сердечно-сосудистой систем, рефлекторному эритроцитозу и усилению гемопоэза.
2.2. В настоящее время известно, что НСN подавляет активность около 20 различных ферментов, нарушает синтез медиаторов, снижает чувствительность рецепторов к ацетилхолину и адреналину за счет нарушения энергетического обеспечения функций мембран. Это усиливает токсическое действие цианидов, приводит к выраженным и длительно проявляющимся отдаленным последствиям (функциональной неполноценности сердечно-сосудистой и дыхательной систем), а также усложняет терапию отравлений синильной кислотой.
Особенности поражения СДЯВ ОЯД.
Характерной особенностью отдельных СДЯВ ОЯД является резко выраженное раздражающее действие на слизистые глаз и дыхательных путей. Малые концентрации вызывают слезотечение, светобоязнь, раздражение носоглотки, гортани, трахеи. В тяжелых случаях развиваются фаринго-ларингит, трахеит, бронхит, пневмония и токсический отек легких. Механизм токсического действия изложен при изучении ОВ и СДЯВ РД. Заканчивая рассмотрение механизмов токсического действия цианидов, необходимо коротко сказать о механизмах антидотного лечения поражений.
1. Создание конкуренции в организме железу цитохромоксидазы переводом части железа гемоглобина (до 30%) в окисленную (3-валентную) форму с помощью нитритов, антициана.
2. Связывание свободной НСN с альдегидными группами путем повышения их концентрации в крови после введения глюкозы.
3. Усиление процессов образования роданистых соединений за счет повышения концентрации серы в крови после введения гипосульфита.
4. Связывание иона НСN металлами при введении их в кровь (кобальт-витамин В12).
5. При воздействии СДЯВ ОЯД, обладающих раздражающим действием, использование медикаментозных средств, направленных на снятие синдрома раздражения и профилактику ТОЛ.
3. МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГА ПОРАЖЕНИЯ И ЗАЩИТА МЕДПЕРСОНАЛА, РАНЕНЫХ И БОЛЬНЫХ ОТ ВТОРИЧНЫХ ПОРАЖЕНИЙ В ОЧАГЕ И НА ЭТАПАХ МЕДИЦИНСКОЙ ЭВАКУАЦИИ
Очаг применения синильной кислоты представляет собой нестойкий очаг поражения быстродействующим ОВ.
После применения или разлива синильной кислоты, хлорциана на ограниченном участке местности в приземном слое создаются концентрации от 0,5 до 2,5 мг/л и больше. Такие концентрации через 2-5 минут приводят к молниеносным формам поражения. При нахождении в течение 5-10 минут без средств защиты кожи в очаге приводит к тяжелым поражениям. При воздействии хлорциана будет наблюдаться резкое раздражающее действие, вплоть до рефлекторной остановки дыхания. Срок гибели пораженных без оказания медицинской помощи будет наблюдаться в течение 5-60 минут.
Через 20-30 минут концентрация снизится до безопасной при нахождении без ИСЗ КП, однако при нахождении без ИСЗ ОД в течение 30 минут она опасна для жизни. Через 60 минут на открытой местности концентрация снижается до неопасной, в помещениях, фортификационых сооружениях опасность поражения сохраняется до 3-х часов.
Заражение обмундирования, ИСЗ, техники может наблюдаться в очаге, однако при быстром испарении специальная обработка не требуется.
Будет существовать опасность десорбции в закрытых помещениях в течение нескольких часов.
Личный состав в зоне разлива должен работать в ИСЗ ОД и КП в течение 30 минут, в последующем при отсутствии жидкой НСN в ИСЗ ОД. При высоких концентрациях существует опасность проскока НСN через шихту противогаза.
Особенности очагов поражения СДЯВ ОЯД.
Очаги поражения СДЯВ ОЯД небольших размеров, поражающее действие сохраняется более длительное время, до полного испарения жидкости. Существует опасность поражения через кожные покровы и органы дыхания. На первый план выступают симптомы раздражения дыхательных путей, слизистых и кожных покровов. При работе в очаге требуется использование ИСЗ ОД и КП.
Организация оказания медицинской помощи при поражении ОВ и СДЯВ ОЯД.
В очаге поражения:
- надевание противогаза,
- введение антициана,
- дача фициллина или ПДС при раздражении верхних дыхательных путей,
- искусственное дыхание (по показаниям),
- выход или вынос из зоны заражения.
В очаге выделяют группу лиц, находящихся в состоянии судорог, без сознания, с сильной одышкой и группу легкопораженных.
Первая медицинская помощь будет оказываться и в порядке само- и взаимопомощи, но в основном силами медицинской службы подразделений (санитарами, санинструкторами). Эвакуация из очага будет осуществляться силами подразделений.
После выхода (выноса) из очага:
На границе очага развертывается пост сбора пораженных в составе фельдшера, санинструктора, 2-3 санитаров. Здесь оказывается доврачебная медицинская помощь в следующем объеме:
- введение антициана,
- искусственное дыхание (по показаниям),
- дача фициллина или ПДС,
- сердечно-сосудистые средства (по показаниям).
Мероприятия по защите медперсонала, раненых и больных от вторичных поражений.
в очаге:
- использование ИСЗ ОД и КП в первые 15-30 минут, затем ИСЗ ОД, в очаге СДЯВ ИСЗ ОД и КП за время работы.
на ЭМЭ:
- проветривание обмундирования раненых и больных;
- эвакуация без противогаза на хорошо вентилируемом транспорте;
- периодический контроль воздуха закрытых помещений, палаток на зараженность СДЯВ ОЯД и проветривание;
- при заражении обмундирования каплями СДЯВ ОЯД - работа на ПСМ, ОСО в противогазах, перчатках.