Общеядовитые отравляющие вещества

Патогенез и механизм развития токсического отека легких.

Токсический отек легких  – симптомокомплекс, развивающийся при тяжелых ингаляционных отравлениях ТХВ удушающего действия. В его основе лежат клинические или иные проявления диффузного поражения легких, сопровождающиеся увеличением проницаемости капиллярного эндотелия и (или) альвеолярного эпителия, что приводит к проникновению жидкой части крови и протеинов, вначале в интерстиций, а далее в полость альвеол. Развивающееся при этом состояние принято обозначать термином «респираторный дистресс‑синдром (взрослых) химической этиологии» (РДСВ).

Скорость развития РДСВ зависит от уровня и выраженности деструкций клеточных элементов аэрогематического барьера. Она велика при действии веществ, повреждающих преимущественно альвеолярный эпителий (галогены, оксиды азота, серы и др.). При ингаляции веществ медленного действия (фосген, дифосген, кислород) определяющим является нарушение структуры и функции эндотелия кровеносных капилляров легких. При поражении этими ядами вначале становятся проницаемыми капиллярные мембраны, и сосудистая жидкость пропотевает в интерстиций, где временно накапливается, и лишь переполнив интерстиций прорывается в полость альвеол через их деструктивно измененные стенки.

Причины нарушения проницаемости капиллярно‑альвеолярных мембран многочисленны, однако наибольшее значение имеют действия ТХВ повреждающие клеточные мембраны и увеличивающие внутрисосудистое давление в малом кругу кровообращения.

3.1 Токсические свойства

Подобно другим ФОВ, вещество VX действует главным образом на фермент ацетилхолинэстеразу, поэтому вызываемые им признаки поражения не отличаются от признаков поражения веществами GB и GD, хотя и развиваются несколько медленнее. Время начала симптоматики зависит прежде всего от количества ОВ, попавшего в организм.

При вдыхании аэрозоля VX признаки поражения начинают проявляться относительно быстро. Относительная ингаляционная токсичность VX LCτ₅₀ 0,01 мг * мин/л, при этом период скрытого действия составляет 5 — 10 мин. Он не превышает 10 мин даже при концентрациях, соответствующих значению LCτ₅₀ 0,005 мг * мин/л. Миоз наступает при концентрации 0,0001 мг/л через 1 мин.

Таким образом, VX следует отнести к быстродействующим ОВ.

По сравнению с другими ФОБ для VX характерна более высокая кожно-резорбтивная токсичность и быстрое всасывание через кожные покровы. Считают, что средняя смертельная токсодоза VX при резорбции LD₅₀ 0,1 мг/кг. Однако величина LD в определенных пределах изменяется в зависимости от величины зараженной поверхности, времени экспозиции и далее от участков тела, на которые попало жидкое ОВ, и их состояния.

Токсическое действие VX через кожу может быть усилено веществами, которые сами по себе практически нетоксичны, но обладают свойством быстрого всасывания в кровяное русло. В 60-е гг. ХХ века в США и Канаде было исследовано свыше 200 подобных веществ, из которых диметилсульфоксид и N, N — диметиламид пальмитиновой кислоты оказались очень эффективными. Опыты на кроликах в Эджвудском арсенале США показали, что гибель животного после контакта с одной каплей смеси VX с диметилсульфоксидом наступает вдвое быстрее, чем от такой же капли одного VX.

Подобно другим ФОБ, вещество VX обладает кумулятивными свойствами.

Изменение германской тактики использования ОВ

Немцы отрабатывали свою тактику выхода из позиционного тупика. Благодаря настойчивости профессора Фрица Габера (Fritz Haber, 1864–1943), директора Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма и будущего лауреата Нобелевской премии по химии (1918), идею продолжения химической войны после неудачи под Болимовом удалось отстоять, изменив способ применения ОВ. Начальнику Генерального штаба действующей армии Эриху фон Фалькенхайну (Erich von Fakenhayn, 1861–1922) импонировало предложение Габера уже тем, что доставить ОВ на позиции противника можно было не артиллерийскими снарядами, заготовок которых неожиданно оказалось мало, а силой ветра. Габер и Фалькенхайн полагали, что Франция, применив ружейную гранату с этилбромацетатом (см. рисунок 2), еще в начале войны нарушила взятые на себя в Гааге обязательства не применять ОВ на поле боя, поэтому с правовой точки зрения свои действия они считали безукоризненными. С конца января 1915 г. германские военные под руководством Габера начали подготовку к операции под названием «Дезинфекция» на так называемом Ипрском выступе. В качестве ОВ предполагалось использовать хлор.

Психохимические вещества

Эта группа препаратов оказывает влияние на нервную систему и вызывает изменения в психической деятельности человека. Может появиться слепота или глухота, страх, галлюцинации. Нарушаются локомоторные функции, но к смертельным исходам такие поражения не приводят.

Наиболее известным представителем этой категории является препарат BZ. При его воздействии начинают появляться следующие признаки:

1. Сухость во рту.
2. Зрачки становятся слишком широкими.
3. Пульс учащается.
4. Наблюдается слабость в мышцах.
5. Снижается концентрация внимания и памяти.
6. Человек перестает реагировать на внешние раздражители.
7. Появляются галлюцинации.
8. Полное отрешение от внешнего мира.

Применение психохимических средств в военное время приводит к тому, что противник теряет способность принимать правильные и своевременные решения.

Психохимические ОВ

Эти отравляющие вещества воздействуют на центральную нервную систему и нарушают нормальную психическую деятельность человека. Они могут вызывать временную слепоту и глухоту, панический страх, галлюцинации, нарушения локомоторных функций. В концентрациях, достаточных для проявления психотропных эффектов, эти ОВ не приводят к смерти.

Типичный представитель — BZ. Он вызывает расширение зрачков, сухость во рту, учащение пульса, мышечную слабость, ослабление внимания и памяти, снижение реакций на внешние раздражители, психомоторное возбуждение, галлюцинации, потерю контакта с окружающим миром. Выводящая из строя концентрация — 0,1 мг*мин/л, а смертельная концентрация как минимум в тысячу раз больше.

Тактическая классификация подразделяет ОВ по летучести (нестойкие, стойкие и ядовитодымные), характеру воздействия на живую силу (смертельные, временно выводящие из строя, учебные), скорости наступления поражающего действия (с периодом скрытого действия, быстродействующие).

Условность тактической классификации видна даже неспециалисту. Так, например, понятие смертельного ОВ очень растяжимо и зависит от множества факторов, учесть которые в боевых условиях невозможно, — погодных условий, химической дисциплины живой силы, обеспеченности ее средствами защиты и их качества, наличия и состояния военной техники. От полицейского лакриматора CS при большой концентрации гражданский человек вполне может умереть, а подготовленный и экипированный солдат выживет в условиях очень сильного химического заражения местности высокотоксичным нервно-паралитическим газом VX.

Вот мы с вами и завершили краткое знакомство с боевыми ОВ — от античного серного дыма до современного VX. Желаю вам свежего горного воздуха и родниковой воды. До новых встреч, и будьте счастливы при малейшей возможности.

Защита от отравляющих веществ

Если произошла авария на химическом предприятии, то первая задача, которая должна стоять, – это защита населения, проживающеего недалеко от места ЧП, а также работников предприятия.

Самыми надежными средствами для защиты массового использования считаются убежища, которые должны быть обязательно предусмотрены на таких предприятиях. Но вещества отравляющего действия начинают сразу свое воздействие, поэтому при выбросе химических веществ время идет на секунды и минуты, помощь необходимо оказывать в срочном порядке.

Все работники предприятия должны быть оснащены специальными дыхательными аппаратами или противогазами. Сейчас активно работают над созданием противогаза нового поколения, который способен будет защитить от всех видов отравляющих веществ.

При химических авариях большое значение играет скорость вывода людей из зараженной местности, а это возможно только в том случае, если все эти мероприятия заранее четко спланированы, предусмотрена и стоит наготове техника для срочной эвакуации.

Население близлежащих населенных пунктов должно быть своевременно оповещено об опасности заражения, чтобы люди приняли все необходимые меры защиты. Предварительно необходимо проводить беседы на случай таких ситуаций, чтобы население имело представление о способах защиты от отравляющих веществ.

Первое использование химического оружия при взятии деревни Нев-Шапель

Первый шаг к массированной артиллерийской химической стрельбе, предназначенной для поддержки наступательных действий пехоты, сделан немцами при взятии деревни Нев-Шапель 27 октября, т.е. еще во время первого Ипра. По деревне было выпущено 3 тыс. 10,5 см шрапнельных гаубичных снарядов — шрапнель «Ni» («Nernst Ni-Shrapnel» или «ni-shells»). Снаряд «Ni» разработан основателем физической химии и будущим лауреатом Нобелевской премии (1921), профессором Вальтером Нернстом (Walther Nernst, 1864-1941), сотрудником Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма (Kaiser Wilhelm Institute for Physical Chemistry). Он не включал оригинальных для артиллерийских снарядов технических решений: обыкновенный шрапнельный снаряд, содержавший, кроме выбрасывающего порохового заряда и сферических пуль, некоторое количество дианидизина. При взрыве порохового заряда шрапнель разлеталась, нанося физические повреждения противнику, спрессованный с ней дианидизин распылялся в воздухе в виде пыли, вызывая сильное жжение глаз, носоглотки и чихание. В результате обстрела шрапнелью «Ni» на короткое время британские позиции в Нев-Шапели погрузились в густое темно-серое облако пыли, из которого выделялась лишь колокольня местной церкви. Германская пехота ворвалась в деревню, не встретив сопротивления со стороны противника.

На фоне обоюдной бойни октября 1914 г. захват Нев-Шапели был незначительным успехом германской армии. Немцы больше такие снаряды не применяли по причине кратковременности действия на противника, а о самом факте применения химических снарядов под Нев-Шапелью стало известно только после войны из работ немецких авторов. Анализ же результатов первой артхимстрельбы позволил германским военным сформулировать тактические требования к химическим снарядам. В соответствии с ними действие химических снарядов должно достигать такой длительности, при которой противник «будет вынужден покинуть обстрелянные территории и длительное время держаться вдали от них». Пока от таких снарядов не требовалось вызвать смертельное отравление солдат противника.

Боевые свойства

Под боевыми свойствами отравляющих веществ (ОВ) понимают их токсичность, характеризующуюся боевыми концентрациями и токсическими дозами, плотность и стойкость заражения, глубину распространения облака зараженного воздуха. Боевые свойства ОВ всецело зависят от совокупности их физических, физико-химических, химических свойств и особенностей физиологического действия на организм.

Боевая концентрация

Боевой концентрацией называется концентрация отравляющих веществ (ОВ) в воздухе, необходимая для достижения определенного боевого эффекта, например, выведения живой силы из строя или снижения ее боеспособности на определенный срок. Это количественная характеристика заражения воздуха парами и аэрозолями ОВ.

Плотность заражения

Количественной характеристикой степени заражения различных поверхностей, в том числе и незащищенных кожных покровов, является плотность заражения, под которой понимают массу отравляющего вещества (ОВ), приходящуюся на единицу площади зараженной поверхности.

ОВ в виде грубодисперсного аэрозоля и капель заражают местность и расположенные на ней объекты, одежду, средства защиты и источники воды. Они способны поражать людей и животных как в момент оседания, так и после оседания частиц ОВ. В последнем случае поражение может быть получено ингаляционным путем вследствие испарения ОВ с зараженных поверхностей, в результате кожной резорбции при контакте людей и животных с этими поверхностями или перорально при употреблении зараженных продуктов питания и воды.

Стойкость заражения

Под стойкостью отравляющих веществ (ОВ), с одной стороны, понимают продолжительность их нахождения на местности или в атмосфере как реальных материальных веществ, с другой стороны – время сохранения ими поражающего действия, в которое входят как продолжительность пребывания их на местности в неизменном виде, так и длительность заражения атмосферы в результате испарения с почвы и поверхностей или взвихрения с пылью.

Стойкость ОВ на местности зависит от их химической активности и совокупности физико-химических свойств (температуры кипения, давления насыщенного пара, летучести, в определенной мере – вязкости и температуры плавления).

Глубина распространения облака зараженного воздуха

В зависимости от способов применения химического оружия и свойств отравляющих веществ (ОВ) ими может быть достигнуто заражение либо атмосферы, либо местности, либо комбинированное заражение – атмосферы и местности.

Облако пара (тумана, дыма, мороси) ОВ, образующееся непосредственно в момент применения химического оружия, например при разрыве химических боеприпасов, называется первичным облаком. Оно является причиной непосредственного поражения незащищенных людей и животных.

Облако пара ОВ, образующееся за счет испарения отравляющего вещества с зараженных местности, вооружения, военной техники и сооружений, называют вторичным облаком.

Как первичное, так и вторичное облако ОВ распространяется по направлению ветра на различные расстояния от места применения. Расстояние от подветренного края участка применения (участка заражения) до внешней границы зараженного облака, на котором сохраняется боевая концентрация ОВ, называется глубиной распространения облака зараженного воздуха.

Структура очага заражения стойким капельно-жидким отравляющим веществом

1 – первичное облако зараженного воздуха, 2 – вторичное облако зараженного воздуха

Токсичность

Токсичность (греч. toxikon – яд) является важнейшей характеристикой отравляющих веществ (ОВ) и других ядов, определяющей их способность вызывать патологические изменения в организме, которые приводят человека к потере боеспособности (работоспособности) или к гибели.

Количественно токсичность ОВ оценивают дозой. Доза вещества, вызывающая определенный токсический эффект, называется токсической дозой (D).

Токсическая доза, вызывающая равные по тяжести поражения, зависит от свойств ОВ или яда, пути их проникновения в организм, от вида организма и условий применения ОВ или яда.

Для веществ, проникающих в организм в жидком или аэрозольном состоянии через кожу, желудочно-кишечный тракт или через раны, поражающий эффект для каждого конкретного вида организма в стационарных условиях зависит только от количества ОВ или яда, которое может выражаться в любых массовых единицах. В химии ОВ обычно токсодозы выражают в миллиграммах.

Также, более детально, можно ознакомиться со следующими материалами: «Что такое токсичность?», «Что такое токсодоза?» и «Токсичность продуктов горения»

Клиника поражения

Нервно-паралитические ОВ проникают в организм через органы дыхания, кожные покровы, жел.-киш. тракт и раневые поверхности. В клин, картине интоксикации нервно-паралитическими ОВ различают общее и местное действие. Как правило, развитию типичных симптомов отравления предшествует скрытый период, продолжительность к-рого определяется видом и количеством ОВ, попавшего в организм, а также местом аппликации яда. Он может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. Наиболее длительный скрытый период — при накожных аппликациях ОВ. В результате резорбции ОВ по истечении скрытого периода проявляется общее действие ядов, характеризующееся разнообразными нарушениями функций ц. н. с., дыхания, кровообращения, пищеварительного аппарата, почек и др.

В зависимости от количества яда, попавшего в организм, отравление может быть легкой, средней или тяжелой степени.

При легкой степени отравления пораженные возбуждены, раздражительны, беспокойны. У них преобладают отдельные симптомы интоксикации. В случаях попадания ОВ на слизистую оболочку глаз (миотическая форма) наблюдаются миоз, спазм аккомодации, выражены расстройства зрения, особенно при низкой освещенности. Эти явления наблюдаются в течение нескольких суток. В случаях попадания ОВ в дыхательные пути ведущими являются симптомы нарушения дыхания, выражающиеся загрудинными болями периодического характера, учащением дыхания, небольшим кашлем. Наряду с этим наблюдаются ринорея, слюнотечение и бронхорея. При попадании ОВ в жел.-киш. тракт отмечаются тошнота и у части пораженных — рвота.

При отравлении средней степени тяжести сознание чаще сохранено, но нарушена критическая оценка окружающей обстановки. Расстройства дыхания усиливаются, и возникают приступы удушья, повторяющиеся каждые 10—15 мин. (бронхоспастическая форма). Между приступами дыхание остается затрудненным. Усиливаются бронхврея и слюноотделение. Кожные покровы и видимые слизистые оболочки приобретают цианотичный оттенок. Повышается АД, отмечаются повторная рвота, понос, схваткообразные боли в области живота. Появляются фибриллярные подергивания мышц лица, глаз, туловища и конечностей. Наблюдаются миоз и выраженные расстройства зрения.

При отравлении тяжелой степени сознание у пораженных, как правило, утрачено. Кожные покровы бледные, влажные, с резко выраженной синюшностью. Усиливаются расстройства дыхания вследствие учащающихся приступов удушья, накопления в воздухоносных путях слизи и слюны и нарастающего затруднения выдоха. Возможна остановка дыхания, вызванная параличом дыхательного центра или дыхательной мускулатуры. Происходит резкое падение АД, ослабляется сердечная деятельность, развивается брадикардия и нарушается проводимость в сердечной мышце, вплоть до атриовентрикулярного блока. Миоз может сменяться мидриазом, реакция зрачков на свет отсутствует. Периодически возникают клонико-тонические судороги и подергивания отдельных мышечных групп (судорожная форма отравления). Наблюдаются непроизвольные мочеиспускание и дефекация. В дальнейшем развивается кома. В течение ближайших минут или часов после отравления может наступить смерть.

Вещества кожно-нарывного действия

Проникновение этих веществ осуществляется через поверхность кожных покровов. В парообразном состоянии или в виде аэрозоля они могут попасть в организм и через дыхательную систему.

Самыми распространенными препаратами, которые можно отнести к этой группе, являются иприт, люизит. Иприт — это маслянистая жидкость темного цвета с характерным запахом, напоминающим чеснок или горчицу.

Он достаточно стоек, на местности может сохраняться до двух недель, а в зимнее время и около месяца. Способен поражать кожу, органы зрения. В состоянии пара проникает в органы дыхания. Опасность этих веществ заключается в том, что их действие начинает проявляться спустя некоторое время после заражения.

После воздействия на коже могут появляться язвы, которые очень долго не заживают. Если глубоко вдыхать ОВ этой группы, то начинает развиваться воспаление легочной ткани.

Основные отравляющие вещества и их токсичность

2.1 Токсические свойства

По характеру физиологического действия вещество GD аналогично GB, однако более токсично. Граница безопасных концентраций ОВ в воздухе находится ниже 5 * 10-7 мг/л, отравления слабой степени возникают уже при пребывании в зараженной атмосфере с концентрацией 2 * 10-5 мг/л в течение 15 мин. Величина Cτ, при которой наступает миоз, сопровождающийся затруднением дыхания, слюнотечением и потливостью, составляет 5 * 10-4 мг * мин/л. В тех случаях, когда экспозиция превышает 2 мин, эти признаки поражения могут сохраняться в течение нескольких суток.

Относительная токсичность GD при ингаляции LCτ₅₀ 0,03 мг * мин/л. Значения LCτ₅₀ при поступлении парообразного ОВ через кожу находятся в пределах 7,5-10 мг * мин/л. Кожно-резорбтивная токсодоза LD₅₀ 1,4 мг/кг.

Кумулятивные свойства GD выражены сильнее, чем при отравлениях веществом GB.

Вещества раздражающие

Раздражающие отравляющие вещества способны воздействовать на человека только кратковременно. Они не относятся к летальным, но могут вызвать временную потерю или снижение работоспособности. Воздействуют они в основном на нервные окончания, расположенные в кожных покровах и слизистых оболочках.

Их действие проявляется практически мгновенно после применения. Вещества этой группы можно разделить на следующие разновидности:

• Слезоточивые.
• Чихательные.
• Вызывающие боль.

При воздействии веществ первой группы в глазах появляется сильная резь, и начинается обильное выделение слезной жидкости. Если кожа рук нежная и чувствительная, то на ней может появиться жжение и зуд.

Чихательные отравляющие вещества раздражающего действия воздействуют на слизистые оболочки дыхательных путей, чем вызывают приступ безудержного чихания, кашля, при этом появляются болевые ощущения за грудиной. Так как идет воздействие на нервную систему, то можно отметить головную боль, тошноту, рвоту, мышечную слабость. В тяжелых случаях возможны судороги, паралич и потеря сознания.

Вещества, оказывающие болевое воздействие, провоцируют боль, как от ожога, удара.

Лечение пораженных раздражающего и слезоточивого действия

Активированный уголь не способен удерживать дымовые частицы, поэтому в современных противогазах фильтрующего типа для задержки ядовитых дымов используются специальные противодымные фильтры из асбестированной целлюлозы. Таким образом, надетый противогаз надежно защищает от поступления ОВ. Учитывая наличие силикагелевых добавок, повышающих стойкость дымовых частиц CS и CR, необходимо проводить частичную санитарную обработку открытых участков кожных покровов жидкостью ИПП.
Исходя из механизма развития поражения ОВ и СДЯВ РД, следует выделить и возможные механизмы профилактики и лечения:
По выходе из отравленной атмосферы необходимо промыть глаза и нос водой или 2% раствором соды, прополоскать глотку чистой водой.
При болевых ощущениях в дыхательных путях вдыхают фицилин. При кашле — кодеин в таблетках, при болях за грудиной — амидопирин, анальгин, промедол.
При болях в глазах и сильном слезотечении — капли с атропином и новокаином. При развитии конъюнктивита — антибактериальные мази за веко.
При пероральных отравлениях ОВ РД развивается острый гастрит поэтому необходимо проводить промывание желудка.
При тяжелых поражениях назначается унитиол.

Кожно-нарывные ОВ

Эта группа — вещества цитотоксического действия. Они разрушают клеточные мембраны, прекращают углеводный обмен, отрывают азотистые основания от ДНК и РНК. Их воздействие на кожные покровы и дыхательные пути приводит к образованию язв, заживающих иногда по два-три месяца. Коварство кожно-нарывных ОВ в том, что их воздействие не сопровождается болевыми ощущениями и проявляется через два-три часа после попадания на кожу. При вдыхании развивается острая пневмония.

К кожно-нарывным ОВ относятся иприт и люизит. Минимальная доза иприта, вызывающая образование нарывов на коже, — 0,1 мг/см2 (капля такой массы практически невидима невооруженным глазом). Смертельная доза при действии через кожу — 70 мг/кг при скрытом периоде действия до двенадцати часов.

Агенты, выводящие из строя

Это вещества, которые оказывают ослабляющее действие с ограниченной вероятностью необратимых травм или смерти. Пострадавшие обычно длятся более 24 часов, и, хотя рекомендуется медицинская эвакуация и изоляция, это не требуется для полного выздоровления. Их, вместе с беспокоящими агентами, иногда называют несмертельными агентами. При использовании этих агентов смертность может достигать 5%.

Психологические агенты

Это вещества, которые вызывают травматический эффект из-за психических расстройств, таких как бред или галлюцинации.

• 3-хинуклидинилбензилат (BZ)
• Фенциклидин (SN)
• Диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД)

Другие инкапаситирующие агенты

Эти вещества также были исследованы как инкапаситанты, хотя в большей степени они действуют за счет взаимодействия вне центральной нервной системы.

КОЛОКОЛ-1 (транквилизатор)