Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Введение в токсикологию.docx
Скачиваний:
103
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
533.3 Кб
Скачать

Раздел II. Военная токсикология

Глава 7. Основные понятия военной токсикологии

7.1. Предмет, цели, задачи военной токсикологии

Предметом изучения военной токсикологии является токсичность веществ, способных при экстремальных ситуациях вызвать групповое или массовое поражение людей, а также токсические процессы, формирование которых у личного состава приводит к снижению боеспособности воинских кол­лективов.

К числу основных критериев, позволяющих выделить токсиканты, способные при экстремальных ситуациях вызвать массовые поражения людей, относятся:

  • возможность их применения с военными целями;

  • высокая токсичность при действии через органы дыхания, непо­врежденную кожу и слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта;

  • физико-химические свойства, способствующие формированию зон химического заражения;

  • большие запасы веществ на производственных объектах и базах хранения.

Вещества, удовлетворяющие этим критериям, могут быть обозначены как отравляющие и высокотоксичные вещества (ОВТВ).

К числу ОВТВ прежде всего относятся:

  • отравляющие вещества (ОВ) и токсины;

  • сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), или, по другой терминологии, токсичные химические вещества (ТХВ), или ава­рийно-опасные химические вещества (АОХВ), — потенциальные агенты формирования очагов массовых санитарных потерь при техногенных авариях и катастрофах на промышленных объектах;

• диверсионные яды;

    • пестициды и фитотоксиканты боевого применения;

    высокотоксичные вещества (ВТВ), действующие при примене­нии современных образцов вооружений (угарный газ, пороховые газы и т. д.).

Как и любые химические вещества, ОВТВ, действуя в различных дозо- временных условиях, способны вызывать самые разнообразные формы токсического процесса. Однако военных токсикологов интересуют преж­де всего процессы, развивающиеся в результате острого воздействия токсикантов, приводящие к снижению боеспособности воинского кол­лектива, — это транзиторные токсические реакции и острые интоксика­ции.

Цель военной токсикологии — совершенствование системы медицинских мероприятий, средств и методов, обеспечивающих предупреждение или ослабление действия ОВТВ при чрезвычайных ситуациях, а также сохране­ние жизни, восстановление здоровья и профессиональной работоспособно­сти пораженного личного состава.

Эта цель достигается путем решения следующих задач:

  • изучение токсичности веществ, способных вызвать групповое или массовое поражение личного состава при экстремальных си­туациях, механизмов, патогенеза, проявлений токсического про­цесса, формирующегося при действии ОВТВ;

  • совершенствование методов диагностики химического пораже­ния и оценки функционального состояния лиц, подвергшихся воздействию сверхнормативных доз токсикантов;

  • создание медикаментозных и иных средств профилактики и оказания помощи пораженным ОВТВ, схем их оптимального использования, а также средств и методов предупреждения и минимизации пагубных отдаленных последствий химического воздействия;

  • разработка нормативных и правовых актов, направленных на обеспечение химической безопасности личною состава.

7.2. Отравляющие и высокотоксичные вещества (ОВТВ)

Боевые отравляющие вещества (БОВ)

Бурное развитие химической промышленности во второй половине XIX в. явилось материальной основой для реализации идеи применения химических веществ в качестве оружия. 22 апреля 1915 г. с применения газообразного хлора войсками Германии началась эпоха использования современных средств массового уничтожения. В ходе Первой мировой войны было применено около 130 тыс. тонн высокотоксичных соедине­ний примерно 40 наименований.

I J YO&A I. иипиоГНЛБ I IVI |Л I ru < uvu и ivn i iwi v\v\

В годы Второй мировой войны химическое оружие применяли в край­не ограниченных масштабах. Тем не менее работы по созданию новых образцов ОВ нё прекращались. В фашистской Германии, а позже и дру­гих странах, были созданы чрезвычайно токсичные фосфорорганические отравляющие вещества (ФОВ). В качестве БОВ в различное время испы- тывались такие вещества, как хлор, фосген, дифосген, хлорпикрин, мы­шьяковистый водород, синильная кислота, хлорциан, органические про­изводные свинца и мышьяка, карбонилы металлов, галогенированные кетоны, 2,2-дихлордиэтилсульфид (сернистый иприт), 2,2,2-трихлортри- этиламин (азотистый иприт), различные фосфорорганические соедине­ния (ФОС), и многие другие.

Цель применения боевых отравляющих веществ (БОВ) заключается в уничтожении противника или выведении его из строя в результате нару­шения дееспособности и причинения ущерба здоровью. БОВ обладают самыми разнообразными физическими, химическими и токсическими свойствами. Далеко не каждое высокотоксичное соединение может рас­сматриваться как потенциальное ОВ. К числу основных требований, предъявляемых к боевым ОВ, относятся:

  • способность действовать на разные органы и системы организма;

  • быстрота или, напротив, «коварство» действия (наличие продол­жительного скрытого периода);

  • отсутствие органолептических характеристик;

  • большая продолжительность заражающего действия;

  • трудность распознавания причины поражения с помощью раз­личных методов анализа;

  • удобство боевого применения;

  • устойчивость при хранении;

  • дешевизна производства и т. д.

ОВ классифицируются по разным принципам. Значение имеют физи­ческие, химические, токсикологические свойства, тактические и методо­логические соображения.

Для военной медицины особый интерес представляет классификация в соответствии с основным действием на организм и последствиями, к которым это действие приводит. Так, различают ОВ:

  1. Смертельного действия:

  • нервно-паралитические (зарин, VX);

  • кожно-нарывные (иприт, люизит);

  • удушающие (фосген, дифосген);

  • общеядовитые (синильная кислота, хлорциан).

    1. Несмертельного действия:

    • психохимические (BZ);

    • раздражающие (CN, DM, CS, CR).

    По скорости развития поражающего действия в группе ОВ различают:

    • быстродействующие (поражение характеризуется минимальным скрытым периодом — минуты): зарин, синильная кислота, CN, DM, CS, CR;

    • медленнодействующие (поражение характеризуется длительным скрытым периодом — часы): VX, иприт, люизит, фосген.

    В зависимости от продолжительности заражения территории и войск после воздействия, отравляющие вещества подразделяются на:

    • нестойкие — поражающие концентрации в зоне химического за­ражения сохраняются несколько десятков минут после их боево­го применения;

    • стойкие — поражающие концентрации в зоне химического зара­жения сохраняются в течение нескольких часов и суток.

    В странах, производивших ОВ, кроме того, было принято выделять следующие группы (3. Франке, 1973):

    • Табельные ОВ — вещества, производимые в больших количествах, состоящие на вооружении армий, боевое применение которых определя­ется соответствующими уставами. В США, например, к числу табельных относили V-газы, зарин, ботулотоксин, иприт, адамсит, хлорацетофенон, BZ и другие, включая их всевозможные смеси.

    • Резервные ОВ — хорошо изученные вещества, которые на данный момент не производятся непосредственно в качестве ОВ, но при необхо­димости могут быть быстро изготовлены промышленностью в достаточ­ных количествах (синильная кислота, галогенцианы, мышьякорганиче- ские и свинецорганические соединения, фосген и др.).

    • ОВ ограниченного значения — токсичные вещества, свойства ко­торых в целом удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ОВ, но которые либо использовались и используются для других целей (фосфо­рорганические инсектициды, мышьяковистый водород и др.), либо про­изводятся в малом количестве, в связи с отсутствием достаточных про­изводственных возможностей.

    В 1993 г. была принята Парижская «Конвенция о запрещении приме­нения, разработки и накопления химического оружия». В настоящее вре­мя конвенцию подписали более 150 государств. В соответствии с приня­тыми документами в ближайшие годы предполагается уничтожить запасы химического оружия на планете.

    Пестициды

    Пестициды — вещества, предназначенные для борьбы с вредителями с целью повышения урожайности и сохранения материальных ценностей, созданных человеком (фитотоксиканты — вещества, предназначенные для поражения различных видов растительности). Наиболее желатель­ным свойством пестицидов является избирательность их действия в от­ношении организмов-мишеней (высокая токсичность для вредителя и

    низкая — для человека). Однако селективность действия подавляющего большинства пестицидов не является абсолютной, поэтому многие ве­щества представляют опасность для человека. Групповое и массовое по­ражение людей возможно при авариях и катастрофах на объектах произ­водства и хранения веществ, при их транспортировке, а также при использовании в военных целях.

    Классы

    Различные классы пестицидов представлены в табл. 17.

    Таблица 17

    Классы пестицидов

    Основные химические группы

    Оловоорганические соединения (брестар) Дикарбоксимиды (каптан)

    Хлорированные ароматические углеводороды (пентахлорфенол) Дитиокарбаматы (манеб) Соединения ртути (ацетат фенилртути)

    Амиды, ацетамиды (пропанил) Бипиридилы (паракват) Карбаматы, тиокарбаматы (барбан) Феноксиуксусные кислоты (2,4-Д, 2,4,5-Т) Динитрофенолы (динитрокрезол) Динитроанилин (трифлюралин) Производные мочевины (монурон) Триазины (атразин)

    Галогенированные алканы (этилен дибромид) Хлорированные углеводороды (байлусцид)

    Хлорированные углеводороды

    • аналоги ДДТ (ДДТ)

    • циклодиены (алдрин) Хлорированные терпены (токсафен) Фосфорорганические соединения (паратион) Карбаматы (карбарил)

    Тиоцианаты (летан) Динитрофенолы (ДНОК) Фторацетаты (ниссол) Растительные яды

    • никотин

    • ротеноиды (ротенон) я

    • перитроиды (перитрин) Аналоги гормонов роста (метопрен) Производные мышьяка (арсенат свинца) Фторсодержащие соединения (фторид натрия)

    Сероорганические соединения (овекс) Формамидин (хпордимеформ) Динитрофенолы (динекс) Аналоги ДДТ (хлорбензилат)

    Альгициды Фунгициды

    Гербициды

    Нематоциды

    Моллюскоциды

    Инсектициды

    Акарициды

    Родентициды

    Антикоагулянты (варфарин) Алкалоиды (стрихнина сульфат) Фторсодержащие соединения (фторацетат) Производные тиомочевины (нафтилтиомочевина) Соединения таллия (сульфат таллия)

    К числу наиболее вероятных ОВТВ из числа пестицидов относятся некоторые инсектициды, родентициды и отдельные гербициды из груп­пы фитотоксикантов.

    Фосфорорганические инсектициды (ФОИ) представляют собой по боль­шей части эфиры фосфорной и тиофосфорной кислот. В настоящее вре­мя это наиболее широко используемые пестициды. Они токсичнее хлор- органических инсектицидов, но менее стойки в окружающей среде и по­тому менее опасны с точки зрения экологии. Среди наиболее известных ФОИ: паратион, диазинон, хлорофос, карбофос, дисульфотион, малати- он. Все ФОС — нейротоксиканты, нарушающие проведение нервных им­пульсов в центральных и периферических холинергических синапсах и вызывающие отсроченную периферическую нейропатию.

    Близким ФОС по механизму токсического действия на организм на­секомых и млекопитающих является класс инсектицидов из группы кар- баматов (производные карбаминовой кислоты). К наиболее известным пестицидам этой группы относятся: карбарил (севин), пропоксур (бай- гон), альдикарб (темик). Среди карбаматов найдены и вещества, облада­ющие чрезвычайной токсичностью для лабораторных животных.

    Чрезвычайно опасны для человека средства борьбы с грызунами — ро­дентициды. Производные фторуксусной кислоты, соли таллия, использу­емые для этой цели, — высокотоксичные соединения.

    Гербициды — это вещества, предназначенные для борьбы с растения­ми, в частности, сорными травами. Динитрофенол, динитро-орто-кре- зол, пентахлорфенол используются как контактные гербициды. Хлорфе- нолы применяют и как фунгициды для защиты древесины от поражения грибами. Печальную известность после войны США против Вьетнама получили производные феноксиуксусной кислоты (2,4-Д и 2,4,5-Т), вхо­дившие в состав так называемой «оранжевой смеси», использовавшейся американцами в качестве дефолиантов. Эти вещества практически не токсичны для человека, однако содержавшийся в качестве примеси 2,4,7,8-тетрахлордибензодиоксин (ТХДД) вызывал поражение людей. Это вещество обладает свойствами иммунотоксиканта, тератогена, мута­гена и канцерогена. Другими известными гербицидами являются парак- ват, дикват, атразин и т. д.

    Диверсионные яды

    Диверсионные яды — это вещества, которые могут быть использованы для заражения продовольствия, воды, обмундирования, других предметов снабжения и т. д. Такие вещества могут применяться диверсионными группами, диверсионно-десантными и воздушно-десантными подразде­лениями (3. Франке, 1973), а также различного рода террористическими группировками. Эти вещества даже в малых количествах могут оказаться весьма эффективными. К диверсионным ядам предъявляют следующие требования:

    1 QQ

    • высокая токсичность при поступлении через рот;

    • отсутствие запаха, цвета, вкуса;

    • хорошая растворимость в воде;

    • устойчивость к нагреванию и гидролизу;

    • наличие достаточно продолжительного скрытого периода дейст­вия;

    • трудность обнаружения в организме и в зараженном материале;

    • отсутствие специфики в клинической картине поражения;

    • отсутствие противоядий и т. д.

    Этим требованиям удовлетворяют многие соединения, с которыми может столкнуться военная медицина. С диверсионными целями могут использоваться вещества растительного происхождения (некоторые ал­калоиды, гликозиды), яды грибов (аманитин, афлатоксины, трихотеце- новые микотоксины), яды животных (тетродотоксин, сакситоксин), бак­териальные токсины (тетанотоксин, ботулотоксин), другие органические (производные фторкарбоновых кислот) и неорганические (соли таллия, мышьяка, ртути, азотистой кислоты и т. д.) соединения. Не исключено использование с целью диверсии лекарств, пестицидов, промышленных агентов и т. д., в том числе и боевых отравляющих веществ.

    Сильнодействующие и ядовитые вещества (СДЯВ)

    Любое вещество, используемое в качестве сырья, исходного компонента синтеза, являющееся конечным продуктом производства или его отхо­дом, обладающее высокой токсичностью, способное формировать доста­точно устойчивые зоны химического заражения и находящееся на про­мышленном объекте в количестве нескольких десятков — сотен тонн, может при авариях и катастрофах стать причиной поражения людей. Пе­речни таких веществ неодинаковы для различных регионов страны (и тем более мира), они постоянно меняются, по мере совершенствования тех­нологий и разработки новых технологических процессов. Поэтому спис­ки и перечни СДЯВ, принятые различными ведомствами, порой вкЛюча- ют разные вещества, числом от нескольких десятков до нескольких сотен наименований. Свойства этих веществ (агрегатное состояние, раствори­мость в воде, устойчивость к гидролизу, летучесть и проч.) и биологи­ческая активность различны. Исходя из основных критериев, определя­ющих опасность СДЯВ (токсичность, способность формировать зону заражения, объем производства), к числу веществ, заслуживающих наи­большего внимания, относятся: хлор, аммиак, оксиды серы и азота, ни­трилы и изоцианаты, гидразин и его производные, некоторые металлор- ганические соединения и др.

    Патофизиологическая классификация ОВТВ

    Несмотря на разнообразие химических веществ, представляющих инте­рес для военной токсикологии, они могут быть объединены в группы в соответствии с особенностями механизмов, лежащих в основе острого повреждающего действия на организм, известной близостью течения и проявлений формирующегося токсического процесса (транзиторных токсических реакций и острых отравлений). В рамках учебника будут рассмотрены следующие группы отравляющих и высокотоксичных ве­ществ:

    1. Вещества, оказывающие преимущественно местное действие на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей и вызывающие их раздражение, сопровождающееся временной утратой пораженным дееспособности («ОВТВ раздражающего действия»),

    2. Вещества, оказывающие преимущественно местное действие на ды­хательные пути и ткань легких и вызывающие развитие токсичес­кого отека легких («ОВТВ удушающего действия»)

    3. Вещества, оказывающие преимущественно резорбтивное действие на организм, сопровождающееся выраженным нарушением функ­ций органов и тканей с высокой метаболической активностью, в основе которого лежит острое повреждение энергетического обме­на («ОВТВ общеядовитого действия»),

    4. Вещества, характеризующиеся как местным, так и резорбтивным действием на организм, сопровождающимся структурно-функцио­нальными изменениями со стороны клеток различных органов и тканей, в основе которых лежит нарушение пластического обмена, процессов синтеза белка и клеточного деления («ОВТВ цитотокси- ческого действия»).

    5. Вещества, оказывающие преимущественно резорбтивное действие на организм, сопровождающееся нарушением высшей нервной де­ятельности, механизмов регуляции жизненно важных органов и си­стем, в основе которого лежит повреждение процессов генерации, проведения и передачи нервных импульсов («ОВТВ нейротоксиче- ского действия»).

    Как и любая другая, предлагаемая классификация веществ носит условный характер, так как все процессы, протекающие в организме, неразрывно связаны между собой и повреждение одного из них непре­менно приводит к повреждению и других. Необходимость выделения веществ в группы продиктована главным образом дидактическими со­ображениями.

    7.3. Химическая обстановка

    В результате случайного или преднамеренного попадания ОВТВ в окру­жающую среду складывается химическая обстановка. Химическая обста­новка характеризуется масштабом, продолжительностью и опасностью химического заражения.

    Химическое заражение — это наличие ОВТВ в окружающей среде (на местности, в воздухе, на вооружении и военной технике и т. д.) в количе­ствах, достаточных для поражения незащищенного личного состава в те­чение определенного времени.

    Масштаб заражения определяется размерами зоны химического зара­жения, т. е. площадью, в пределах которой существует вероятность сверх­нормативного воздействия ОВТВ и поражения незащищенного личного состава. Размеры зоны химического заражения определяются не только концентрацией вещества в окружающей среде, но и нормативами его до­пустимого воздействия, установленными руководящими документами, которые на мирное время, аварийные ситуации и военное время, как правило, различны. Так, в мирное время критериями гигиенической оценки степени загрязнения воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ для рабочей зоны, максимальные разовые и среднесуточные концентрации для населенных мест и т. д., научно обо­снованные в ходе специальных исследований. Однако эти критерии не предназначены для аварийных ситуаций. Поэтому, в соответствии с «Временным положением о порядке взаимодействия органов исполните­льной власти при аварийных выбросах и сбросах загрязняющих веществ и экстремально высоком загрязнении окружающей природной среды» (1969), под экстремально высокими уровнями загрязнения атмосферного воздуха понимается содержание одного или нескольких веществ, превы­шающее ПДК более чем в 50 раз При сохранении токсиканта в зоне зара­жения на срок менее 8 ч, в 30—49 раз — на срок 8—24 ч и в 20—29 раз — на срок 1—2 сут. Для поверхностных и морских вод экстремально высоким загрязнением считается превышение ПДК для веществ высокотоксичных (1—2-го класса опасности) в 5 и более раз, а для веществ умеренно и ма­лотоксичных (3—4-го класса опасности) в 50 и более раз.

    В любом случае размеры зон химического заражения будут тем боль­ше, чем большее количество вещества попало в окружающую среду, чем выше его токсичность.

    Продолжительность заражения характеризует временные границы, в пределах которых будет сохраняться зона химического заражения. Этот показатель обусловлен стойкостью ОВТВ на местности, т. е. способно­стью вещества сохранять во времени поражающее действие на незащи­щенный личный состав. Стойкость ОВТВ колеблется в чрезвычайно ши­роких границах (табл. 18).

    Таблица 18

    Период полу раз рушения некоторых ксенобиотиков на открытой местности при температуре +15" С

    Продолжительность

    Тетрахлорпарадибензодиоксин

    Бенз(а)пирен

    Карбофуран

    VX

    Иприт Зарин

    Название

    9 лет 2 года 45 дней 21 день 7 дней 4 часа минуты

    Синильная кислота

    Как следует из данных, представленных в табл. 18, зоны возможного химического заражения можно разделить на зоны:

    • нестойкого заражения (минуты — часы);

    • стойкого заражения (сутки — недели);

    • длительного экологического неблагополучия (месяцы — годы).

    Если в зоне химического заражения находится личный состав, фор­мируется очаг химического поражения — совокупность людей, подвергших­ся сверхнормативному воздействию ОВТВ. Возникновение очагов химиче­ского поражения ОВТВ, как правило, сопровождается формированием санитарных потерь, т. е. у пораженных развиваются интоксикации раз­личной степени тяжести, в результате чего часть личного состава выходит из строя. Выход из строя личного состава оценивается с учетом пораже­ния не ниже легкой степени тяжести на срок не менее суток.

    Основными характеристиками очага химического поражения являются: количество пораженных (массовость поражения), наличие и структура по­терь, время формирования потерь, характер токсического процесса у пора­женных. Основные характеристики очага могут быть спрогнозированы методами математического моделирования экстремальных ситуаций.

    Массовость поражения людей в зоне химического заражения опреде­ляется как абсолютной численностью пораженных, так и их удельным ве­сом среди населения или личного состава частей и соединений. Так, мас­совые случаи поражения среди населения по интенсивности поражения условно разделяют следующим образом: низкая интенсивность — 20 по­раженных на 1000 человек населения; средняя — 21—50 пораженных; вы­сокая — 51-100; очень высокая — свыше 100.

    Время формирования санитарных потерь среди личного состава, попав­шего в зону химического заражения различными ОВТВ, существенно различается. Некоторые ОВТВ действуют практически немедленно (на­пример, синильная кислота, зарин, оксид углерода). Действие других сопряжено с наличием скрытого периода интоксикации (например, фос­ген, иприт, фторэтанол). Наконец, существуют ОВТВ, поражение кото­рыми развивается спустя несколько дней (иногда более недели) после

    Л 04

    воздействия (например, ботулотоксин, рицин, диоксин, тетраэтилсви- нец). Следовательно, по этому признаку можно выделить ОВТВ быстрого действия, замедленного действия и крайне замедленного действия. Наибо­льшую опасность будут представлять зоны химического заражения, обра­зуемые быстродействующими веществами, так как в этих условия воз­можности медицинской защиты личного состава будут существенно ограничены во времени. Однако зоны заражения, образуемые веществами крайне замедленного действия, также представляют опасность, посколь­ку факт воздействия может долгое время оставаться незамеченным и в этих условиях мероприятия медицинской защиты не будут проводиться.

    В зонах химического заражения некоторыми веществами (раздражаю­щие ОВТВ, низкие концентрации отдельных нейротоксикантов, веществ общеядовитого действия и др.) возможно поражение личного состава без формирования санитарных потерь (временная утрата дееспособности — формирование транзиторных токсических реакций). Опасность подоб­ных зон заражения минимальна, однако боеспособность воинских по­дразделений, находящихся в этих зонах, будет существенно снижена.

    Наконец, относительно длительное пребывание личного состава в зо­нах химического заражения, характеризующихся пороговыми концентра­циями токсикантов в окружающей среде, может вовсе не приводить к снижению боеспособности, но быть опасным в плане формирования от­даленных последствий действия ОВТВ, проявляющихся аллобиотически- ми состояниями и специальными формами токсического процесса.

    7,Ч>. Медицинская противохимическая защита

    Медицинская противохимическая защита — это комплекс специальных са­нитарно-гигиенических, профилактических и лечебных мероприятий, про­водимых в целях предупреждения или ослабления действия ОВТВ, а также сохранения жизни, восстановления здоровья и профессиональной работо­способности пораженного личного состава.

    Специальные санитарно-гигиенические мероприятия предусматривают участие медицинской службы в проведении химической разведки в райо­не расположения войск, экспертизу воды и продовольствия на заражен­ность ОВТВ, обучение личного состава правилам поведения на заражен­ной местности и использования индивидуальных средств защиты (ИСЗ), а также проведение санитарной обработки пораженных на передовых этапах медицинской эвакуации.

    Специальные профилактические медицинские мероприятия включают применение специальных медикаментозных средств, повышающих устой­чивость личного состава к химическим веществам (профилактических ан­тидотов и др.), и индивидуальных средств частичной санитарной обработ­ки.

    Специальные лечебные мероприятия включают применение антидотов (само- и взаимопомощи, лечебных), а также некоторых средств патогене­тической и симптоматической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности пораженного, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим.

    Средства, применяемые для осуществления специальных профилак­тических и специальных лечебных мероприятий, называются медицин­скими средствами защиты.

    1 1