- •Военно-медицинская академия имени с. М. Кирова военная токсикология, радиобиология и медицинская защита
- •Рекомендуется Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов медицинских вузов
- •Печатается согласно редакционно-иэдательскону плану Военно-медицинской академии имени с. М. Кирова, утвержденному начальником Главного военно-медицинского управления Министерства обороны рф
- •Оглавление
- •Часть I токсикология
- •Раздел I. Общая токсикология
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии
- •Глава 2. Основные понятия токсикологии
- •Часть I. Luiwnisujiwi nn
- •Часть I. I wivwnivwjivi ил
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •Глава 3. Токсикометрия
- •Основные значения ответа группы на токсикант сосредоточены вокруг среднего значения
- •Влияние способа введения на токсичность зарина и атропина для лабораторных животных
- •Глава 3. Токсикометрия
- •Глава 4. Токсикокинетика
- •Характеристики различных биологических барьеров
- •Признаки специфического транспорта
- •Примеры биотрансформации ксенобиотиков с образованием активных промежуточных продуктов в ходе I фазы метаболизма
- •Глава 4. Токсикокинетика
- •А. Реакции, протекающие при участии активированных форм присоединяемых агентов
- •Дальнейший метаболизм экскреция
- •Глава 5. Токсикодинамика
- •Глава 5. Юкиикидиндми
- •5.214. Нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция
- •Глава 6. Антидоты. Общие принципы оказания неотложной помощи отравленным
- •Глава 7. Основные понятия военной токсикологии
- •Глава 8. Отравляющие и высокотоксичные вещества раздражающего действия
- •8.Ц. Основные проявления поражения
- •Глава 9. Отравляющие и высокотоксичные вещества пульмонотоксического действия
- •Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- •Кофактор
- •Диметиламинфенол
- •Способность некоторых ароматических аминов вызывать образование метгемоглобина у разных экспериментальных животных
- •Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цитотоксического действия
- •Сравнительная характеристика поражения кожи люизитом и ипритом
- •Основные свойства фенилдихлорарсина
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •Унитиол
- •Глава 12. Отравляющие и высокотоксичные вещества нейротоксического действия
- •Предполагаемые потери живой силы в районе применения отравляющего вещества VX из выливных авиационных приборов, % (по в. В. Мясникову, 1989)
- •Вещества нервно-паралитического действия
- •Классификация нервно-паралитических овтв в соответствии с особенностями их токсического действия на организм
- •Возможные общие механизмы генерации судорожного синдрома
- •Классификация нервно-паралитических овтв в соответствии с механизмами токсического действия на организм
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •100 Дней; pH 13 — 16 мин, pH 14 — 1,3 мин
- •006 Г/человека
- •Признаки острого поражения фос и механизмы их развития
- •Основные направления разработки средств медицинской защиты от фосфорорганических отравляющих веществ (по с. Н. Голикову и соавт., 1972)
- •Норборнан
- •Дисульфотетразоадамантан
- •Распределение ионов внутри и вне возбудимых клеток, мМ/л (по Katz, 1971)
- •Степени тяжести и фазы течения интоксикаций атропиноподобными препаратами (по с. С. Крылову и соавт., 1999)
- •Глава 13. Предмет, цель и задачи радиобиологии
- •Глава 14. Виды ионизирующих излучений и их свойства
- •Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений для клеток
- •Ориентировочные значения поглощенной дозы излучения при некоторых медицинских процедурах
- •Глава 15. Радионуклиды как источник радиационной опасности
- •Глава 16.
- •Нестохастические эффекты
- •Стохастические эффекты
- •Глава 17. Факторы, вызывающие поражения личного состава войск при ядерных взрывах и радиационных авариях
- •Глава 18. Лучевые поражения в результате внешнего облучения
- •Глава 19. Лучевые поражения в результате общего (тотального)облучения
- •Реконструкция дозы общего однократного равномерного внешнего у-облучения организма по некоторым проявлениям поражения в период общей первичной реакции на облучение
- •Глава 20. Медицинская защита от внешнего облучения
- •Фид Cfls° с пРепаРатом (опыт)
- •Глава 21.
- •Глава 22. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •Ожидаемая частота и характеристика радиационно индуцированной эметической реакции при комбинированных радиационных поражениях (по Бритуну а. И. И др., 1992)
- •Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
- •И объема первой помощи
- •Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинской службы
- •Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинской службы
- •Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинской службы
- •Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частнх медицинскои службы
- •Глава 25. Специальная обработка в подказдьльнинх и чашНл мьдициникии службы
- •Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинскои службы
- •Глава 26. Радиационная и химическая разведка в частях и подразделениях медицинской службы
- •26.1. Средства и методы радиационной разведки и контроля
- •26Д. Организация и проведение контроля доз облучения личного состава, раненых и больных на этапах медицинской эвакуации
- •26.5. Организация и проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность отравляющими, высокотоксичными и радиоактивными веществами
- •Учебное издание
- •Учебник Под редакцией профессора с. А. Куценко
- •190020, Санкт-Петербург, Нарвский пр., 18, оф. 501 тел./факс: (812) 325-39-86, 186-72-36 e-mail: foliant@peterlink. Ru
Основные свойства фенилдихлорарсина
Молекулярный вес Плотность пара (по воздуху) Плотность жидкости Температура кипения Скорость гидролиза Продукты гидролиза Стабильность при хранении Запах
Средняя концентрация органолептического определения (раздражение носоглотки)
Среднесмертельная доза (ингаляционно)
Средненепереносимая доза (рвотное действие)
Средненепереносимая доза (кожно-нарыаное действие)
Клинические эффекты 222,91
7.7
1,65 (при 25° С) 252-255° С Высокая
HCI и фениларсиноксид Стабилен Отсутствует 0,0009 г/м3
2,6 г*мин/м3 0,016 г-мин/м3
Г'мин/м3
Действие на кожу и глаза (на глаза — немедленное; на кожу — отсрочено на 30 мин — 1 ч). Резорбтивное действие (см. люизит)
Механизм токсического действия соединений мышьяка
В 1925 г. Фегтлиным было вщсказано предположение, что токсическое действие соединений трехвалентного мышьяка, сопровождающееся значительным нарушением функций и гибелью клеток различных органов и тканей, обусловлено их взаимодействием с сульфгидрильными группами биологических молекул. Предпосылкой к этому послужили данные о способности арсенитов взаимодействовать с сероводородом с образованием сульфидов мышьяка:
AS2O3 + 3H2S ► AS2S3+ 3H2O
R—As—О + H2S ► R—As—S + Н20.
По мнению автора, основным объектом токсического воздействия в клетках является глутатион, сульфгидрильные группы которого в процессе реакции блокируются:
SG
R— As—О + 2GSH ► R—Ascf + Н20.
SG
Было установлено, что предварительное введение глутатиона защищает лабораторных животных от арсеноксида и арсенита натрия, вводимых в смертельных дозах.
Теоретически отравление мышьяком может сопровождаться нарушением активности всех SH-содержащих молекул (см. выше). Однако в начале 40-х гг. XX в. Томпсоном и соавторами было показано, что реакции соединений мышьяка, и в частности люизита, с тиоловыми группами протекают двояко. При взаимодействии арсенитов с монотиолами образуются малопрочные, легко гидролизуемые соединения. При взаимодействии же токсикантов с молекулами, в которых две тиоловые группы расположены рядом (в положении 1,2 либо — 1,3), образуются прочные, не поддающиеся гидролизу циклические соединения:
.Cl HS—CHR /S—CHR CICH—CHAs^ + | ► CICH—CHAsC" | + 2HCI.
ВОЕННАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ, РАДИОБИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ЗАЩИТА 2
гтт$& 17
Х!\ ЦЕПЬ, ЗАДАЧИ :к- 'л:-хП0П А 17
Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии 21
1.1.Предмет токсикологии 21
1.2.Цель и задачи токсикологии 24
1.3. Структура токсикологии 25
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТОКСИКОЛОГИИ 23
2.1.Токсикант (яд) 23
Бактериальные токсины 24
Микотоксины 24
Токсины высших растений 25
Токсины животных (зоотоксины) 28
Неорганические соединения естественного происхождения 29
Органические соединения естественного происхождения 30
2.2.Токсический процесс 30
Интоксикация (отравление) 33
Транзиторные токсические реакции 33
Аллобиоз 34
Специальные токсические процессы 34
Глава 3. ТОКСИКОМЕТРИЯ 37
Глава 4. ТОКСИКОКИНЕТИКА 44
Общие понятия токсикокинетики 44
Резорбция 51
Ингаляционное поступление ^I 52
Поступление через кожу 52
Поступление через желудочно-кишечный тракт 53
Ц-.З. Распределение 1 Транспорт веществ кровью в 54
Поступление в ткани 54
ЧА» Элиминация 58
4Л.2. Метаболизм ксенобиотиков (биотрансформация) 60
4.5* Количественные характеристики токсикокинетики 72
Глава 5. ТОКСИКОДИНАМИКА 64
5.1.Механизм токсического действия 64
5.1*1. Химизм реакции токсикант — рецептор 65
5.1.2.Взаимодействие токсикантов с белками 67
5.1.3.Взаимодействие токсикантов с нуклеиновыми кислотами 68
5.1.4.Взаимодействие токсикантов с липидами мембран 68
5.1.5.Взаимодействие с реактивными структурами возбудимых мембран 69
5.2.Общие механизмы цитотоксичности 71
5.2.1.Нарушение процессов биоэнергетики 71
5.2.2.Активация свободнорадикальных процессов в клетке 73
5.2.3.Повреждение мембранных структур 77
5.24. Нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция 78
5.2.5.Повреждение процессов синтеза белка и клеточного деления 81
5.3.Развитие токсического процесса 83
Глава 6. АНТИДОТЫ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОКАЗАНИЯ НЕОТЛОЖНОЙ ПОМОЩИ ОТРАВЛЕННЫМ 84
в.1. Характеристика современных антидотов 87
6.2.Применение противоядий 89
6,3* Разработка новых антидотов 96
Глава 7. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ВОЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ 95
7.1.Предметг цели, задачи военной токсикологии 95
7.2.Отравляющие и высокотоксичные вещества (ОВТВ) 97
Боевые отравляющие вещества (БОВ) 97
Пестициды 98
Диверсионные яды 101
Сильнодействующие и ядовитые вещества (СДЯВ) 102
Патофизиологическая классификация ОВТВ 102
"7.3. Химическая обстановка 103
7.4.Медицинская противохимическая защита 105
Глава 8. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА РАЗДРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ 107
8.1.Общая характеристика 107
8.2.Физико-химические свойства. Токсичность 110
8.3.Методы изучения раздражающего действия 111
8.Ц. Основные проявления поражения 111
8.5.Патогенез токсического процесса. Механизм действия 113
8.6.Оказание помощи. Медицинская защита 117
Медицинские средства защиты и порядок их использования 117
9.2.1.1. Фосген 32
К+, 53
10.1.1.2.2. Нитриты 65
11.1.1.1.Иприты 197
11.1.2.1. Рицин 214
XT 32
Была высказана гипотеза (Питерс, Томпсон, Стокен), согласно которой токсическое действие различных соединений мышьяка обусловлено главным образом их реакцией с молекулами со смежным расположением SH-ipynn, в результате чего образуются прочные циклические структуры.
В частности, токсиканты активно связываются с липоевой кислотой (рис. 38), являющейся коэнзимом пируватоксидазного ферментного комплекса, регулирующего превращение пировиноградной кислоты (конечного продукта гликолиза) в активную форму уксусной кислоты (ацетил Ко А), утилизируемую циклом Кребса. В результате в крови и тканях на
капливается пировиноградная кислота (ацидоз), блокируется цикл трикарбоновых кислот — нарушаются процессы энергетического обмена в клетках различных органов (в этой связи люизит можно рассматривать и как вещество общеядовитого действия).
СН2СН2СН(СН2)4СООН
SH SH I
Рис. 38. Липоввая кислота
Взаимодействием мышьяксодержащих веществ с сульфгидрильными группами можно объяснить и их гипотензивное действие. Так, полагают, что рецепторные структуры для оксида азота, активного регулятора сосудистого тонуса, включают в качестве функционально-значимых элементов SH-группы. В основе расслабляющего действия N0 на сосуды лежит его способность образовывать с SH-группами нестабильные нитрозотио- лы (период полусуществования комплекса в организме — около 3—5 с):
2 RSH + 2 N0 ► 2 RSNO + Н2
2RSN0 ► RS—SR + 2N0.
Падение артериального давления, наблюдаемое при отравлении соединениями мышьяка, может быть объяснено образованием относительно стойких связей As с SH-группами сосудистых рецепторов оксида азота.
Широкое представительство в организме лигандов с высоким сродством к мышьяку и их большая роль в поддержании гомеостаза лежат в основе способности токсикантов действовать практически на все органы и системы, инициируя различные формы токсических процессов. Этим, в частности, можно объяснить развитие не только тяжелых воспалительно-некротических изменений в покровных тканях при непосредственном действии на них токсикантов, но и целого ряда функциональных нарушений со стороны ЦНС, печени, миокарда и т. д., наблюдаемых при отравлении соединениями мышьяка.
Способностью взаимодействовать с сульфгидрильными фуппами молекул и молекулярных комплексов, регулирующих процессы, лежащие в основе клеточного деления, можно объяснить и канцерогенное действие соединений мышьяка (по данным МАИР — мышьяк канцероген для человека).
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
использование индивидуальных технических средств зашиты (средства защиты кожи; средства защиты органов дыхания) в зоне химического заражения;
участие медицинской службы в проведении химической разведки в районе расположения войск, проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность ОВТВ;
запрет на использование воды и продовольствия из непроверенных источников;
обучение личного состава правилам поведения на зараженной местности.
Специальные профилактические медицинские мероприятия:
проведение частичной санитарной обработки (использование ИПП) в зоне химического заражения;
проведение санитарной обработки пораженных на передовых этапах медицинской эвакуации.
Специальные лечебные мероприятия:
применение антидотов и 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;
подготовка и проведение эвакуации.
Медицинские средства защиты
Средства, применяемые при отравлениях мышьяксодержащими веществами, представлены препаратами трех групп:
Препараты для обезвреживания мышьяка, не всосавшегося во внутренние среды организма, на поверхности кожи, слизистой оболочке глаз, в просвете желудочно-кишечного тракта.
Лечебные антидоты.
Средства симптоматической и патогенетической помощи пострадавшим.
Средства для обезвреживания мышьяка на покровных тканях. При попадании капельно-жидкого ОВ на кожу или одежду в первые 5—10 мин производят частичную санитарную обработку с помощью содержимого индивидуального противохимического пакета. Помимо содержимого ИПП, для обезвреживания мышьяка на поверхности кожи могут быть использованы вещества, которые окисляют, хлорируют или приводят к гидролизу его соединения. Дегазирующие свойства окислителей основаны на превращении трехвалентного мышьяка, входящего в состав люизита, в пятивалентный и снижении в связи с этим токсичности образующихся соединений. В качестве окислителей могут быть использованы растворы 5% монохлорамина, 5% калия марганцовокислого в 5% уксусной кислоте, 5—10% йода, 40% гидропирита (перекис мочевины).
Для ослабления поражений кожи люизитом в виде мази применяют комплексообразователи из группы дитиолов: 3,5% или 5% мазь 2,3-ди- меркаптопропанола под названием «дикаптол» или 30% мазь унитиола.
При поражении глаз люизитом необходимо промыть глаз водой либо 0,25% раствором хлорамина и ввести в конъюнктивальный мешок на 1—2 мин 30% мазь унитиола (затем глаз опять промыть).
При поражении слизистых оболочек дыхательных путей следует провести обмывание слизистой оболочки растворами 0,05% КМПО4, 0,25-1% хлорамина.
При попадании соединений мышьяка с зараженной водой или пищей обильно промывают желудок и пищевод раствором калия марганцовокислого (0,05% раствор). После этого следует назначить внутрь 5 мл 5% раствора унитиола.
Специфические противоядия соединений мышьяка
Как уже указывалось, Фегтлин и Розенталь еще в начале XX в. установили защитную роль глутатиона против токсического действия арсенок- сида и арсенита натрия. Позже было показано, что защитными свойствами обладают и другие соединения, содержащие одну сульфгидрильную ipynny (монотиолы): цистин, цистеин, ацетилцистеин, тиоэтиленгли- коль, натрия тиогликонат, тиомалоновая кислота и т. д. Однако одновременно отмечалась малая активность монотиолов при лечении мышьяковых (особенно люизитных) отравлений.
Работами Стокена и Томпсона было показано, что можно существенно повысить эффективность антидотной терапии используя дитиольные соединения — вещества, образующие прочные циклические комплексы с мышьяком. Из препаратов такого типа весьма эффективным оказался 2,3-ди- меркаптопропанол, синтезированный в Великобритании в 1941—1942 гг. и вошедший в медицинскую практику под названием «Британский антилюизит» (БАЛ). Под влиянием БАЛ скорость выведения мышьяка из организма отравленных с мочой увеличивается в 5—10 раз, особенно в первый день после воздействия токсиканта. По данным разработчиков, терапевтический эффект БАЛ при отравлении люизитом и другими соединениями мышьяка обусловлен его способностью реагировать не только со свободными токсикантами, циркулирующими в крови (химический антагонизм), но и с мышьяком, который уже успел связаться с сульфгид- рильными группами в тканях. Вследствие этого БАЛ не только предотвращает токсическое действие яда на биомолекулы, но и восстанавливает их физиологическую активность (биохимический антагонизм):
zSH Cl
фермент + As—R ► фермент /As—R + 2 HCI
ВОЕННАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ, РАДИОБИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ЗАЩИТА 2
гтт$& 17
Х!\ ЦЕПЬ, ЗАДАЧИ :к- 'л:-хП0П А 17