- •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
Таблица
55
Степени
тяжести
Основные
проявления
Фазы
течения
Субпсихотическая
Снижение
работоспособности, ухудшение
самочувствия
Не
прослеживаются
Легкая
Оглушенность,
маниакально- и галлюцинозоподобные
комплексы
Астения
с резидуальными состояниями
Средняя
«Субделирий»
Оглушенность
« «Субделирий»
Критический
сон « Астения
Тяжелая
Делирий,
делириозноаментивные
состояния
Оглушенность
Делирий
Критический
сон
■
Астения
(возможна энцефалопатия)
Сверхтяжелая
Делирий,
сопор, кома
Оглушенность
» Делирий
Кома
(при недостаточности лечения)
Астения
(возможна энцефалопатия)
Степени тяжести и фазы течения интоксикаций атропиноподобными препаратами (по с. С. Крылову и соавт., 1999)
Наиболее токсичным представителем группы является вещество BZ — производное хинуклединилбензилата, находившееся на снабжении армий некоторых государств в качестве ОВ несмертельного действия.
Вещество BZ
Физико-химические свойства. Токсичность
Это твердое кристаллическое, термостабильное вещество без цвета и запаха, устойчивое в водном растворе. Планируемый способ применения — аэрозоль (дым). Среднеэффективная токсодоза (EQ50) для человека составляет около 0,1 г’мин/м3; среднесмертельная токсодоза — 110 г - мин/м3. Возможно использование с диверсионными целями.
Токсикокинетика
В организм вещество проникает через легкие при ингаляции аэрозоля, либо через желудочно-кишечный тракт с зараженной водой и продовольствием. Через неповрежденную кожу в организм не проникает. При распределении в организме BZ легко преодолевает гематоэнцефаличе- ский барьер. Так, исследования, проведенные с использованием вешест-
ва, меченного радиоактивным изотопом, показали, что BZ быстро поступает в мозг и уже через 2,5 мин после внутривенного введения животным достигает максимальной концентрации в большинстве его структур. По уровню аккумуляции BZ структуры мозга располагаются в следующем порядке: полосатое тело > кора больших полушарий > гиппокамп > гипоталамус > мозжечок.
Проникший в мозг хинуклединилбензилат практически необратимо (по некоторым данным ковалентно) связывается с холинорецепторами, на много суток выводя их из строя. По-видимому, стабильность комплекса «вещество — рецептор» и определяет длительность психоза, развивающегося у пораженных.
Не связавшаяся часть токсиканта довольно быстро разрушается, в основном за счет гидролиза эфирной связи пиперидинового кольца с гликолиевой группой. В неизмененном виде с мочой выделяется менее 1% от введенного количества вещества.
Основные проявления интоксикации
В эксперименте на животных (крысы, собаки) при интоксикации BZ после непродолжительного латентного периода наблюдаются расстройства спонтанного поведения. Вначале извращаются движения животных (становятся замедленными, неуверенными). Затем нарастает оглушенность, снижаются или полностью исчезают реакции на внешние раздражители. На высоте интоксикации животные чаще лежат или бесцельно передвигаются по помещению, не способны преодолеть препятствия, встречающиеся на пути. Нарушения спонтанного поведения сохраняются на протяжении 6—8 ч. В последующем наблюдается слабость. Нарушение «выработанных» поведенческих навыков и срывы условнорефлекторной деятельности также характерны для интоксикации. Одновременно регистрируются и вегетативные нарушения. Они проявляются тахикардией, сухостью слизистых оболочек носа, мидриазом. Электрофизиоло- гическими методами определяется медленно-волновая, высокоамплитудная биоэлектрическая активность головного мозга.
Картина отравлений BZ у людей развивается через 15—20 мин (до нескольких часов) после воздействия. Она сходна с клинической картиной отравления другими холинолитиками. Симптоматика включает вегетативные, соматические и психические расстройства.
При действии BZ в малых дозах превалирует вегетативная симптоматика. Одновременно наблюдаются легкая заторможенность, безразличное отношение к окружающему, замедление мышления. Особенно чувствительными к действию психотомиметика являются такие функции мозга, как запоминание и активное внимание, нарушение которых приводит к полной утрате психической работоспособности. Критическое отношение к своему состоянию при этом не страдает.
Вдыхание аэрозоля BZ в достаточно высоких концентрациях приводит к развитию интоксикации, которая, по данным ВОЗ, характеризуется следующей динамикой (табл. 56).
Таблица
56
Развитие
интоксикации BZ
средней
степени тяжести
Время
с начала интоксикации, ч
Проявления
1-4
Головокружение,
нарушение походки и речи, сухость
во рту, мидриаз, парез аккомодации,
тахикардия, рвота, гипертермия,
спутанность сознания, оцепенение,
переходящее в ступор
4-12
Затруднение
концентрации внимания, потеря
логической связи мыслей, потеря
связи с окружающей средой, зрительные,
слуховые и осязательные галлюцинации,
бред воздействия, агрессивное
поведение, эмоциональная неустойчивость,
нарушение координации движений,
гиперемия кожи, выраженная тахикардия,
задержка мочеиспускания
12-96
Усиление
симптоматики, психомоторное
возбуждение, беспорядочное,
непредсказуемое поведение; постепенное
возвращение к нормальному состоянию
в течение 2-4 дней; по выходе из
состояния — полная амнезия
Характерным проявлением тяжелой интоксикации является психомоторное возбуждение. При этом состоянии пораженные мечутся, не реагируют на препятствия, проявляют агрессивность и сопротивление при попытках ограничения их активности.
Приведенную динамику отравлений BZ следует рассматривать только как схему, поскольку характер симптоматики определяется совокупностью ряда факторов, включающих, помимо дозы ОВ, индивидуальные особенности пораженного.
Помимо центральных эффектов, при отравлении BZ отмечаются периферические эффекты (соматические и вегетативные реакции). Важнейшими среди них являются нарушения сердечной деятельности (тахикардия) и гипертермия. В условиях повышенной температуры окружающего воздуха при тяжелой интоксикации BZ возможен смертельный исход.
Механизм токсического действия
Основа механизма токсического действия BZ — блокада мускарино- чувствительных холинергических структур в головном мозге и нарушение вследствие этого медиаторной функции ацетилхолина в синапсах ЦНС. BZ — мощный центральный холинолитик, прочно связывающийся с М-холинорецепторами мозга (константа связывания с мембранами си- наптосом, выделенных из ткани головного мозга крыс, кошек и обезьян, имеет величину порядка 2 • 10-8 моль). Характер распределения BZ в ЦНС соответствует плотности М-холинорецепторов в структурах мозга: полосатое тело > кора больших полушарий > гиппокамп > гипоталамус > мозжечек. Известно, что ацетилхолину принадлежит важная роль в обеспечении равновесия процессов возбуждения и торможения в ЦНС, а холинергические механизмы лежат в основе многих форм поведения, включая обучение и память. В связи с этим понятно, почему блокада хо- линорецепторов центральной нервной системы приводит к нарушению психической деятельности человека.
Влияние психотомиметика на холинергическую передачу не ограничивается блокадой постсинаптических холинорецепторов. BZ действует и на пресинаптические рецепторы, активность которых контролирует выброс ацетилхолина нервными окончаниями и интенсивность его оборота (по механизму обратной связи: возбуждение рецепторов ацетилхолином угнетает его выброс и снижает скорость оборота). Кроме того, токсикант вызывает усиленное высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель и избыточное его разрушение ацетилхолинэстеразой, а также угнетает активность холинацетилазы, тормозя синтез ацетилхолина. В итоге запасы ацетилхолина в центральной нервной системе существенно истощаются (в норме содержание АХ в ткани мозга: 10—30 нМ/r ткани; скорость оборота: 2—20 нМ/r мин).
Снижение содержания ацетилхолина имеет функциональное значение. Об этом свидетельствует наличие корреляции между изменениями уровня ацетилхолина в мозге и поведением животных, возникающими под влиянием BZ. Наряду с центральными, блокируются и периферические холинореактивные системы. Этим можно объяснить развитие вегетативных нарушений, наблюдаемых при отравлении BZ.
Поскольку в ЦНС существует тесное взаимодействие нейронов, передающих нервный импульс с помощью различных нейромедиаторов, помимо нарушений холинергических механизмов мозга при отравлении BZ, как и другими холинолитиками, отмечаются нарушения в системе норадренергической, дофаминергической, серотонинергической медиации.
Многие симптомы, характерные для отравления BZ (например, периодические вспышки психомоторного возбуждения), могут быть объяснены гиперактивностью адренергических медиаторных систем мозга. Нельзя исключить, что в больших дозах гликолаты могут тормозить синтез и обратный захват катехоламинов в синапсах мозга.
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
использование индивидуальных технических средств защиты (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 санитарной обработки пораженных на передовых этапах медицинской эвакуации.
Специальные лечебные мероприятия:
своевременное выявление пораженных;
применение антидотов и средств патогенетической и симптоматической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим;
подготовка и проведение эвакуации.
Медицинские средства защиты
Специфическими противоядиями (функциональными антагонистами) при отравлении холинолитиками вообще, и BZ в частности, являются непрямые холиномиметики — обратимые ингибиторы холинэстеразы, способные проникать через гематоэнцефалический барьер, например: галантамин, эзерин, аминостигмин и т. д. (Г. И. Милылтейн, Г. А. Софронов и др.). Механизмы антагонистических отношений между холинолитиками и ингибиторами холинэстеразы рассмотрены выше (см. 12.1.1.1.1.1. «Ингибиторы холинэстеразы»).
Недостатком обратимых ингибиторов как антидотов BZ является непродолжительность их действия. Вещества угнетают активность энзима всего на несколько часов, в то время как токсикант связывается с рецепторами синапсов очень прочно и надолго (до нескольких суток). В этой связи однократного введения антидотов бывает недостаточно — развиваются ремиссии интоксикации. При повторном введении обратимые ингибиторы становятся менее эффективными. Это дало повод рекомендовать для устранения психозов необратимые ингибиторы ХЭ (ДФФ, фосфорилтиохолины). Однако высокая токсичность и малая терапевтическая широта веществ препятствуют их применению в клинической практике.
Исходная доза и продолжительность введения обратимых ингибиторов ХЭ определяются степенью тяжести интоксикации. Препараты целесообразно назначать как можно раньше, желательно при появлении первых признаков интоксикации. Однако при этом важно установить, что нарушения психики обусловлены именно действием холинолитиков, а не психодислептиков с иным механизмом действия (например, ДЛК) или нейротоксикантов смертельного действия в малых дозах (ФОС, карбаматы, ГАМК-литики). Поскольку сделать это быстро практически невозможно, перед введением антидота следует понаблюдать за пострадавшим и убедиться, что в основе процесса лежит антихолинергическое действие (ориентируясь в основном на характер вегетативных нарушений и особенности нарушения психики).
При легкой степени поражения BZ для восстановления нормальной психической деятельности препараты вводят внутримышечно: аминостигмин — 2 мл 0,1% раствора; галантамин — 2 мл 0,5% раствора; эзерин — 2 мл 0,05%. Если лечебный эффект недостаточно полный, препа
раты следует вводить повторно через 30—60 мин до исчезновения симптомов отравления.
При средних и тяжелых формах отравления показано раннее многократное введение обратимых ингибиторов холинэстеразы дробными дозами. Так, аминостигмин в первые — третьи сутки следует вводить 3—5 раз; галантамин вначале следует вводить внутримышечно или внутривенно в 1 % растворе по 2—3 мл. В последующем через каждые 30—40 мин по 1—2 мл 0,5% раствора до получения позитивного эффекта.
Поскольку помимо холинергических механизмов в действии BZ на мозг присутствуют и другие механизмы (в частности активация катехо- ламинергических механизмов), при тяжелых отравлениях устранить патологические эффекты с помощью только холиномиметиков не представляется возможным. Чрезвычайно сложным, но вместе с тем и ответственным мероприятием при интоксикации является борьба с психомоторным возбуждением. Из медикаментозных средств для этой цели прежде всего рекомендуют нейролептики, лишенные холинолитической активности, например трифтазин (0,2% — 1,0 мл).
Кроме нейролептиков для борьбы с психомоторным возбуждением могут быть использованы симптоматические средства: бензодиазепины (диазепам) и наркотические анальгетики (промедол: 2 мл 2% раствора внутримышечно).
Для устранения нарушений, обусловленных периферическим холино- литическим действием ОВ (тахикардия, сухость кожи, нарушение функции кишечника, задержка мочевыделения и др.), и усиления действия антидотов показано применение ингибиторов ХЭ, не проникающих через ГЭБ, например прозерина (в виде 0,05% раствора по 3—5 мл внутримышечно).
При выраженной тахикардии (порой угрожающей жизни) показаны препараты с p-адреноблокирующим действием, например анаприлин (пропранолол), который следует вводить внутримышечно в дозе 2 мл 0,25% раствора. Блокируя p-рецепторы синусного узла и обладая мембраностабилизирующим действием, эти препараты устраняют активирующее влияние на сердце симпатической иннервации и адреналина и нормализуют сердечный ритм.
После купирования (по возможности) проявлений острого психоза пораженные должны быть эвакуированы в специализированные медицинские учреждения и оставаться под наблюдением психиатра не менее недели. Длительность наблюдения определяют индивидуально в зависимости от тяжести перенесенной интоксикации.
Фенциклидин (сернил)
Это вещество впервые синтезировано в 50-е гг. XX в. как средство для наркоза (один из аналогов кетамина). В процессе испытаний была выявлена его высокая психодислептическая активность. В медицине в настоящее время не используется. В ветеринарии применяют как анестезирующее средство. Вещество изучалось военными ведомствами на предмет
создания на его основе ОВ. Возможно использование в качестве диверсионного агента.
Физико-химические свойства. Токсичность
Бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Эффективная доза — 0,02—1 мг/кг.
Токсикокинетика
Вещество всасывается в желудочно-кишечном тракте и быстро распределяется в органы, хорошо снабжаемые кровью. Обладая высокой ли- пофильностью, легко проникает в мозг. Затем происходит перераспределение токсиканта и накопление его в тканях с низкой интенсивностью гемоперфузии. Вещество метаболизируется в печени. Конечным продуктом метаболизма является пиперидин (вещество с запахом рыбы), выделяющийся, в том числе, и через легкие. Период полуэлиминации составляет около 11 ч. Частично выводится в неизмененном виде (до 9%) печенью и почками.
Основные проявления интоксикации
При приеме вещества в количестве 5 мг развивается состояние, напоминающее опьянение, появляются галлюцинации, нарушается чувство времени. Проявления интоксикации фенциклидином в зависимости от действующей дозы представлены в табл. 57.
Таблица
57
Проявления
интоксикации фенциклидином в зависимости
от дозы
Доза,
мг
Проявления
интоксикации
5-10
Атаксия,
нистагм, деперсонализация, нарушение
чувства времени, ухудшение настроения,
галлюцинации, перестезии, тошнота,
рвота. Начало: 1-2 ч; продолжительность:
4-8 ч
10-20
Ступор,
гиперрефлексия, гипертензия,
стереотипии, нистагм, миоз. Начало:
0,5-1 ч; продолжительность: 8-24 ч
50-100
Нистагм,
гипотензия, брадикардия, затруднение
дыхания, судорожные приступы, кома.
Продолжительность:
до 4 сут, амнезия.
более
100
Гипертермический
криз, угнетение дыхания, смерть в
течение 3-10 сут от остановки дыхания
Характерными нарушениями, возникающими при легком отравлении сернилом, являются апатия, эмоциональное безразличие, утрата побуждения к действию, инициативы. Пораженный испытывает сонливость, появляются чувство нереальности окружающего и ощущение глубокого изменения собственной личности.
При более высоких дозах появляются кататонические расстройства (восковая ригидность мышц), расстройства мышления (нелогичность суждений, конфабуляции).
Психозы, развивающиеся при отравлении сернилом, характеризуются грубым расстройством «схемы тела», развитием делириозного состояния: зрительными и слуховыми галлюцинациями, бредом, агрессивным поведением, буйством.
Механизм токсического действия
В основе токсического действия фенциклидина лежит способность блокировать проведение нервных импульсов в глутаматергических синапсах центральной нервной системы. Глутамат — возбуждающий медиатор ЦНС. Выявлено несколько подтипов рецепторов к этому нейротрансмиттеру. Основными являются: каинатный (избирательный агонист — каиновая кислота), АМПА-рецептор (агонист — <х-амино-3-гидрокси-5- метил-4-изоксазол пропионовая кислота), НМДА-рецептор (агонист — N - метил - D - ас партат). Фенциклидин — блокатор НМДА-рецепторов глу- тамата. Наибольшая плотность этих рецепторов в мозге выявляется в ядрах таламуса. Как известно, таламус — «релейная» структура, в которую стекается вся сенсорная информация, получаемая мозгом. Здесь она обрабатывается и передается в кору головного мозга. Фенциклидин, нарушая передачу нервных импульсов в глутаматергических синапсах таламуса, выступает в качестве разобщителя между структурами, передающими в ЦНС информацию, поступающую от проприоцепторов и органов чувств, и воспринимающими ее (кора мозга). За счет этого реализуется не только аналгезирующее действие вещества (аналог кетамина), но одновременно и его психодислептическое действие.
При действии больших доз токсиканта отмечаются нарушения со стороны и других нейромедиаторных систем (холинергической, дофаминер- гической, адренергической).
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
использование индивидуальных технических средств защиты (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 санитарной обработки пораженных на передовых этапах медицинской эвакуации.
Специальные лечебные мероприятия:
своевременное выявление пораженных;
применение 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
В настоящее время медицина не располагает веществами, способными избирательно возбуждать НМДА-рецепторы и устранять эффекты токсиканта. С целью оказания неотложной помощи при интоксикациях, сопровождающихся психомоторным возбуждением, буйством, судорогами, целесообразно назначение диазепама (5—10 мг, внутривенно или внутримышечно). В эксперименте введение диазепама в дозе 0,2—0,3 мг/кг внутривенно за 5 мин до фенциклидина существенно снижает риск развития психоза. Назначение нейролептиков при отравлении фенциклидином противопоказано. В эксперименте на лабораторных животных аминазин усиливает проявления интоксикации веществом. Для оказания квалифицированной помощи необходимо эвакуировать пострадавшего в специализированное лечебное учреждение.
Вещества, вызывающие органические повреждения нервной системы
В основе токсического действия веществ рассматриваемой группы лежат нарушения пластического обмена в нервной системе, сопровождающиеся ее структурно-морфологическими изменениями. Механизмы действия токсикантов, благодаря которым они вызывают нарушения, многообразны и малоизученны. Проявления токсического процесса часто зависят не столько от механизма действия веществ, сколько от анатомического образования, на которое они подействовали, т. е. особенностей их токсикокинетики. Характерной особенностью поражения является медленное, постепенное развитие, часто прогрессирующее и после прекращения действия токсиканта. Следствием острой интоксикации чаще является длительно текущий, хронический патологический процесс, инвалидизация пораженных, а не их гибель в острой фазе интоксикации. Перечисленные особенности сближают вещества рассматриваемой группы с ОВТВ цитотоксического действия. Их отличительная особенность — чрезвычайно высокое сродство к нервной системе.
К числу веществ, вызывающих органические повреждения структур центрального и периферического отделов нервной системы, имеющих военно-медицинское значение, относятся некоторые металлы и метал- лорганические соединения (таллий, тетраэтилсвинец и др.).
12.2.1. Таллий
Физико-химические свойства. Токсичность
Таллий принадлежит к группе алюминия. Атомное число — 81, атомный вес — 204,4. Это кристаллический, бело-голубой металл. В своих соединениях встречается в одно- и трехвалентной форме. На воздухе окисляется, покрываясь пленкой коричневато-черного оксида. Таллий высокоактивный элемент, растворимый в кислотах. Известно, по крайней мере, 18 природных соединений таллия, среди которых оксид таллия (TI2O3), ацетат таллия (CH3COOTI), карбонат таллия (TI2CO3), хлорид таллия (Т1С1), йодид таллия (T1J), сульфат таллия (TI2SO4). Растворенные в воде соли образуют безвкусные, бесцветные, лишенные запаха растворы. Наиболее распространенное соединение — сульфат таллия.
Таллий — сильный токсикант, поражающий центральную и периферическую нервную систему, желудочно-кишечный тракт, почки, кожу и ее придатки. Он опасен при остром, подостром и хроническом воздействии. Производные одновалентного таллия более токсичны, чем трехвалентного. LD50 сульфата таллия для мышей составляет 35 мг/кг, хлорида таллия — 24 мг/кг. Не смертельные, но вызывающие тяжелые нарушения со стороны нервной системы дозы в десятки раз меньше. Токсичность металла для человека значительно выше, чем для грызунов.
Источники. Производство. Использование
Металл был открыт в 1861 г. Вильямом Крукесом. Его высокая токсичность была обнаружена уже в 1863 г.
Таллий добывают из металлсодержащих руд, а также в качестве побочного продукта при получении кадмия, свинца, цинка.
В развитых странах основные области потребления таллия — это производство электроники, фотоэлектрических элементов, ламп, сцин- тилляционных счетчиков. Таллий также применяют для изготовления оптических линз, красителей, как катализатор в химическом синтезе, в производстве искусственных ювелирных изделий.
В 1920 г. в Германии соли таллия начали применять в качестве пестицидов (инсектицидов и средств для борьбы с грызунами). Действующий агент содержал 2% сульфата таллия. Стойкость вещества в окружающей среде и кумуляция в организме млекопитающих сделали его идеальным родентицидом. Именно в качестве пестицида таллий стал причиной отравлений человека. В 1965 г. использование таллия в качестве пестицида в США было запрещено, однако в других странах мира он продолжает использоваться с этой целью.
В военной токсикологии таллий рассматривается как возможный диверсионный агент (3. Франке). Поражение наиболее вероятно при приеме воды й/или пищи, зараженной металлом.
зга
Токсикокинетика
Острые отравления таллием, как правило, являются следствием случайного или преднамеренного приема больших доз солей металла per os. Возможны также ингаляционные поражения металлической пылью или парами металла, а также отравления при попадании его на кожу.
Всасывание вещества осуществляется всеми возможными путями: через кожу, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей — быстро (в течение 1 ч) и практически полностью (в опытах на грызунах — до 100% нанесенного вещества). Соединения таллия в руках неопытного человека представляют большую опасность как для него самого, так и для окружающих.
После проникновения в кровь элемент быстро распространяется в организме. Наибольшее количество концентрируется в почках. Высокое содержание определяется также в слюнных железах, сердечной мышце, печени. Концентрация в жировой ткани и мозге относительно невелика.
Основные пути выделения — через почки и желудочно-кишечный тракт. Слюнными железами таллия выделяется в 15 раз больше, чем почками. Однако выделившееся со слюной вещество опять поступает в кишечник, где вновь всасывается. Период полувыведения из организма человека — около 30 сут. Даже в тех случаях, когда в моче и фекалиях обнаруживается достаточно высокое содержание металла, концентрация его в плазме крови относительно невысока.
Основные проявления интоксикации
Основные проявления интоксикации таллием представлены в табл. 58.
Таблица
58
Основные
проявления интоксикации таллием
Острое
отравление
Тошнота,
рвота, боли в животе, желудочно-кишечные
кровотечения, тремор, атаксия,
нейропатия черепномозговых нервов
(птоз, офтальмоплегия, неврит лицевого
нерва и др.), психоз, судороги, кома,
параличи, мышечная атрофия
Подострое
отравление
Утомляемость,
эмоциональные нарушения, атаксия,
дистальная парастезия, дистальная
мышечная слабость, восходящая
нейропатия, полиневрит, психозы,
дерматит (эритема, изменение ногтей,
шелушение кожи), запоры
При однократном приеме даже высоких доз токсиканта клиническая картина отравления развивается после продолжительного скрытого периода (до 12—14 ч и более). При пероральной интоксикации первыми симптомами являются тошнота, рвота, общая слабость, бессонница, Усиленное слюноотделение. Затем, в течение последующих 2—14 дней появляются боли в животе, запоры, ощущение тяжести в желудке. Другие клинические проявления интоксикации таллием развиваются также медленно, в течение нескольких недель. Одним из ранних признаков отравления таллием является симптом Види: черное веретенообразное утолще
ние длиной 1 мм в прикорневой части растущего волоса. Поражения кожи проявляются эритемой, ангидрозом, симптомами себореи, потерей волосяного покрова, шелушением кожных покровов, нарушением нормального роста ногтей.
Неврологические симптомы характеризуются невритами, преимущественно нижних конечностей. Появляются характерные сенсорные нарушения в виде парестезий, онемения конечностей, болезненности по ходу нервных стволов. Чем тяжелее интоксикация, тем быстрее формируются и в большей степени выражены проявления. Через 1—3 нед развиваются атаксия, тремор конечностей, болезненность по ходу нервов усиливается. Мышечные рефлексы сохраняются обычно достаточно долго. В процесс вовлекаются краниальные нервы (нистагм, скотома, офтальмоплегия). Поражение блуждающего нерва сопровождается тахикардией, умеренной гипертензией, парезом кишечника. Психические расстройства проявляются депрессией и психозом. Выздоровление происходит медленно и растягивается на месяцы.
При тяжелых смертельных интоксикациях после скрытого периода появляются рвота, кровавый понос, беспокойство, чувство тревоги, делирий, галлюцинации, судороги, кома. Смерть развивается в течение нескольких суток в результате угнетения сердечной деятельности, шока, нарушения функций почек. При вскрытии обнаруживаются: воспаление слизистой оболочки кишечника, жировая дегенерация печени и почек, отек и кровоизлияния в миокарде и мозге.
Механизм токсического действия
В основе токсического действия таллия лежит его способность повреждать клеточные структуры, в которых он накапливается (цитотоксичность). Механизм повреждающего действия изучен недостаточно. Как и другие металлы, вещество может вступать во взаимодействие с многочисленными эндогенными лигандами, нарушая свойства биомолекул. Некоторое значение имеет образование химических связей с низкомолекулярными вешествами, например цистеином. За счет этого взаимодействия таллий накапливается в клетках кожи, ее придатках и вызывает их поражение. Однако можно предположить, что основными молекулами- мишенями являются структурные белки, каталитические центры ферментов, транспортные системы биомембран.
Действие таллия на белки может приводить к перераспределению зарядов внутри макромолекул и в результате изменению их третичной структуры и биологической активности. Таллий взаимодействует с митохондриями, эндоплазматическим ретикулумом, лизосомами, вызывая их повреждение. Первой взаимодействует с металлом внешняя поверхность клеточной мембраны, поэтому прежде всего именно здесь образуются прочные связи металла с лигандами. Нарушаются механизмы трансмембранного движения ионов и других биологически активных веществ.
Токсическое действие таллия на нервные клетки и миоциты, как полагают, во многом обусловлено его конкуренцией с ионом калия. Токсикант накапливается преимущественно внутриклеточно, замещает К+ в
биосредах. Показано, что таллий является конкурентом калия за трансмембранный перенос ионов (блокатор «Na-K-АТФ-азного насоса»). Как известно, калий участвует в формировании потенциала покоя возбудимых мембран и ответственен за восстановление потенциала биомембра- ны после ее деполяризации, лежащей в основе формирования потенциала действия (см. выше). Замещение калия таллием в возбудимых клетках приводит к тому, что процесс реполяризации клеточных мембран после формирования потенциала действия (и приведение системы в «исходное» состояние) замедляется. Клетки становятся более чувствительными к возбуждающему сигналу.
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность ОВТВ;
запрет на использование воды и продовольствия из непроверенных источников.
Специальные лечебные мероприятия:
своевременное выявление пораженных;
применение антидотов и средств патогенетической и симптоматической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим.
Средства медицинской защиты
При пероральном отравлении рекомендуют промыть желудок 1% раствором йодистого натрия или 3% раствором натрия тиосульфата.
В настоящее время специальные средства медицинской защиты отсутствуют. Они могут быть разработаны на основе препаратов, ускоряющих выведение таллия из организма. В опытах на животных известной активностью обладали комплексообразователи диэтилдитиокарбамат (ди- тиокарб: 30 мг/кг в сутки, через рот) и дифенилтиокарбазон (дитизон: 20 мг/кг в сутки, через рот). Однако, по данным некоторых авторов, введение этих препаратов при тяжелой острой интоксикации приводит к перераспределению таллия в организме с усилением комы. По-видимому, дитиокарб образует с токсикантом липофильный комплекс, облегчающий поступление металла в ЦНС.
Хотя калий и таллий — конкуренты за механизм активного транспорта через клеточные мембраны и калий в высоких дозах вытесняет таллий из связи с внутриклеточными рецепторами, назначение только препаратов калия в ряде случаев приводит к усилению симптомов интоксикации в результате нежелательного перераспределения металла внутри организма. Поэтому в некоторых исследованиях рекомендуют применение хлористого калия в сочетании с активированным углем. При использовании этого комплекса средств схема оказания помощи следующая: КС1 —
20 миллиэквивалента 4 раза в сутки; активированный уголь — 20—30 г 4 раза в сутки. Оба препарата — per os (терапия продолжается в течение нескольких недель, а иногда и месяцев).
Имеются указания на эффективность использования при острой интоксикации таллием прусского голубого (ферроцианоферрат калия). Препарат назначают per os в дозе 250 мг/кг в сутки в 50 мл 15% маннитола в два приема (до 10 г два раза в день). Прусский голубой не всасывается в желудочно-кишечном тракте. Ион калия, образующийся при диссоциации вещества в кишечнике, всасывается во внутренние среды организма и вытесняет таллий, который, выделяясь в просвет кишечника, связывается с ионом ферроцианоферрата и выводится из организма.
Есть сообщения об эффективности бензодиазепинов при судорогах и возбуждении, вызванных таллием. Однако эти препараты, хотя и облегчают оказание помощи пораженным, не сказываются на общем течении токсического процесса.
Тетраэтилсвинец (ТЭС)
С 1923 г. ТЭС применяют в качестве антидетонатора. В чистом виде вещество не используется, а идет на приготовление этиловой жидкости, которую добавляют к различным сортам бензина с целью улучшения их эксплуатационных свойств. За последние десятилетия производство вещества непрерывно возрастает. Большая часть расходуемого во всем мире горючего этилирована тетраэтилсвинцом.
ТЭС обладает высокой токсичностью и поэтому до начала Второй мировой войны рассматривался как возможное ОВ. По программе англо- американских военно-химических исследований токсикология свинец- органических соединений была изучена систематически. В настоящее время военное применение ТЭС отрицают. Однако вещество следует рассматривать как чрезвычайно опасный промышленный агент, могущий при авариях и катастрофах стать причиной формирования зон химического заражения и очагов поражения людей.
Физико-химические свойства. Токсичность
Тетраэтилсвинец (ТЭС) — РЬ(С2Н5)4 — металлорганическое соединение, в котором атом свинца ковалентно связан с четырьмя этильными радикалами. Это маслянистая жидкость, практически не растворимая в воде, но хорошо растворяющаяся в жирах и органических растворителях, легко проникает через одежду, обувь, сорбируется штукатуркой, бетоном, древесиной. Не замерзает при температурах до —130° С. ТЭС летуч, и при 20° С насыщенный его парами воздух содержит свыше 5 г/м3 вещества. Пары в 11,2 раза тяжелее воздуха. В малых концентрациях имеет ароматический, сладковатый запах; в высоких — резкий, неприятный. Образует зоны стойкого химического заражения. Дегазация ТЭС, в результате которой он превращается в неорганические соединения, возможна при обработке поверхностей растворами хлористого водорода в дихлорэтане. Лабораторную посуду рекомендуют дегазировать бромной водой или рас
творами хлорной извести. Среднесмертельная концентрация для крыс при внутрибрюшинном способе введения составляет около 10 мг/кг массы. Несмертельные поражения, сопровождающиеся тяжелыми и стойкими нарушениями функций нервной системы, развиваются при действии вещества в значительно меньших дозах. Люди более чувствительны к действию токсиканта, чем экспериментальные животные. Отравления людей наблюдались при ингаляции паров ТЭС в концентрации около 0,0015 г/м3.
Токсикокинетика
В виде пара вещество может проникать в организм ингаляционно и через неповрежденную кожу; в жидком виде — через кожу; через рот — с продовольствием, контаминированным токсикантом. В течение 3—4 сут ТЭС в неизмененном виде обнаруживается в крови и тканях. Легко проникает через гематоэнцефалический барьер в мозг. Постепенно в результате метаболизма в печени и других органах ТЭС превращается в три- этилсвинец, с образованием которого и связывают развитие патологии. Триэтилсвинец длительно (до 20 сут) определяется в крови, постепенно локализуясь в печени и ЦНС. Наибольшее количество вещества депонируется в таламусе, гипоталамусе, стриатуме, фронтальных отделах коры больших полушарий мозга — структурах, плотно иннервируемых дофа- минергическими нервными окончаниями. В дальнейшем вещество разрушается до неорганического свинца, который частично откладывается в тканях, а частично выводится с мочой и калом.
Основные проявления интоксикации
Вещество не оказывает местного действия ни на кожные покровы, ни на слизистые оболочки глаз, органов дыхания или желудочно-кишечного тракта. Симптомы резорбтивного действия вещества появляются после скрытого периода, продолжающегося от 10 ч до 10 сут (чаще до 2 сут). В основе острого токсического процесса лежат нарушения функций ЦНС, главным проявлением которых является острый интоксикационный психоз.
Различают молниеносную (развивается при действии чрезвычайно высоких доз ТЭС) и затяжную формы острого отравления. Весь период развития тяжелой интоксикации разделяют на скрытый период, начальный период, период разгара заболевания, период выздоровления (Е. В. Ермаков, 1963).
В начальном периоде пострадавшие предъявляют жалобы на слабость, быструю утомляемость, головную боль, потерю аппетита, усиленное слюнотечение, расстройства сна (бессонница, кошмарные сновидения). Позже присоединяются артралгии, миалгии, боли в области груди и живота. Характерны вегетативные нарушения, такие как повышенная саливация, потливость и т. д. Ранними объективными признаками отравления являются гипотония (АД до 80/40 мм рт. ст.), брадикардия (до 40 уд/мин) и гипотермия (до 35° С). В ряде случаев эти нарушения могут длительно сохраняться (недели) и быть единственными признаками поражения. При
более тяжелых вариантах течения у отравленных обнаруживаются признаки органического поражения центральной нервной системы: атаксия, тремор, амимия, оглушенность или эйфория, нарушение памяти, тактильные иллюзии (ощущение инородного тела во рту). При легких отравлениях процесс более не прогрессирует, но период выздоровления продолжается 2—4 нед.
Период разгара характеризуется клинической картиной острых нервно-психических нарушений. Формируется делириозный симптомо- комплекс: устрашающие зрительные (реже тактильные, обонятельные, слуховые) галлюцинации, бред преследования, физического воздействия, психомоторное возбуждение, нарушение ориентации в окружающей обстановке. Температура тела резко повышается (до 40° С). Усиливаются признаки органического поражения мозга: отмечается атаксия, дизартрия, нарушение координации движений, птоз, парез лицевого нерва, патологические рефлексы, появляются приступы беспорядочных сокращений различных групп мышц или мышц всего тела. При крайне тяжелых отравлениях ТЭС психомоторное возбуждение может смениться депрессией, адинамией, гипотонией (пульс становится учащенным, нитевидным). Нарушается дыхание, развивается цианоз, иногда формируется отек легких (признак острой сердечной недостаточности). На этом фоне пострадавшие нередко погибают. Со стороны других внутренних органов особых изменений обычно не наблюдается (кроме незначительного увеличения печени).
Если не наступил летальный исход, болезнь переходит в период выздоровления, который продолжается в течение двух и более месяцев. У больных нарушена память, отмечаются утомляемость, вялость, заторможенность (признаки кататонии), кошмарные сновидения, галлюцинации. Хотя возможны и благоприятные исходы, часто случаи отравления заканчиваются стойкими нарушениями психики.
Механизм токсического действия
ТЭС обладает прямым цитотоксическим действием на нервные клетки, вызывая их повреждение вплоть до некробиоза и некроза. В большей степени повреждаются структуры мозга, в которых вещество преимущественно накапливается (см. выше). Гибель нервных клеток лежит в основе органического синдрома поражения мозга. Механизм цитотоксичности ТЭС до конца не выяснен. Полагают, что в основе процесса лежит нарушение пластического обмена в клетках, обусловленное ковалентным связыванием свинца с биомолекулами, в состав которых входят амино-, карбокси-, имидазол-, фосфатные и SH-группы. Результатом такого взаимодействия является денатурация молекул, нарушение их свойств и функций. Свинец, высвободившийся в нервных клетках, в результате метаболических превращений, из связи с алкильными радикалами, конкурирует здесь с двухвалентными металлами, такими как Са2+ и Zn2+. В итоге угнетается активность большого числа ион-зависимых энзимов (аденилатциклазы, Na-K-АТФазы и т. д.), нарушается синтез белка в клетках, повреждаются процессы, проходящие в митохондриях (угнетение окисления жирных кислот, декарбоксилирования пировиноградной кислоты, снижаются запасы макроэргов) и т. д.
Существенно страдает обмен дофамина в ЦНС, свидетельством чего является увеличение потребления тирозина тканями мозга; усиливается выброс дофамина окончаниями дофаминергических нейронов в стриа- туме, гипоталамусе, лобных отделах коры мозга; нарушается обратный захват нейромедиатора соответствующими нейронами клеток. Одновременно повышается тонус холинергических структур: уровень ацетилхолина в ткани мозга возрастает, активность холинэстеразы снижается. Повреждение дофаминергических и холинергических систем мозга обусловлено тесным структурно-функциональным взаимодействием этих двух нейромедиаторных систем ЦНС.
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
использование индивидуальных технических средств защиты (средства защиты кожи; средства защиты органов дыхания) в зоне химического заражения;
участие медицинской службы в проведении химической разведки в районе расположения войск, экспертиза 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 санитарной обработки пораженных на передовых этапах медицинской эвакуации.
Специальные лечебные мероприятия:
своевременное выявление пораженных;
применение средств патогенетической и симптоматической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим;
подготовка и проведение эвакуации.
Медицинские средства защиты
Для целей медицинской защиты необходимо использовать средства, препятствующие всасыванию вещества во внутренние среды организма, и симптоматические средства, облегчающие течение токсического процесса. Специфические противоядия ТЭС не разработаны.
Для частичной санитарной обработки открытых участков кожи, зараженной ТЭС, в зависимости от условий можно использовать: ИПП, бензин и керосин с последующим обмыванием кожи теплой водой с мылом, 10—15% раствор дихлорамина или монохлорамина в 70° спирте. Для про
мывания глаз рекомендуют 0,25—0,5% водный раствор монохлорамина. С целью предотвращения всасывания яда в желудочно-кишечном тракте вызывают рвоту, назначают активированный уголь, проводят зондовое промывание желудка.
Медикаментозные средства. Хотя в моче отравленных в течение длительного времени в малых количествах определяется свинец, назначение комплексообразователей (унитиол, пентацин и т. д.) неэффективно. Тем более неэффективно назначение этих средств на догоспитальном этапе, поскольку действующим фактором, инициирующим развитие токсического процесса, являются органические соединения свинца (тетраэтилсвинец, триэтилсвинец), не связывающиеся комплексонами.
При появлении признаков психомоторного возбуждения (на догоспитальном этапе) назначают седативные средства: барбитураты, бензодиа- зепины, нейролептики, 25% раствор сернокислой магнезии (по 3—5 мл внутривенно). Облегчая течение интоксикации, эти средства тем не менее не устраняют проявлений токсического процесса, обусловленных органическим повреждением нервной ткани. Применение наркотических анальгетиков противопоказано!
i■'*ikfi\ ж- . ,;эг. ,
01 Часть II
* *
•т^:Ш
РАДИОБИОЛОГИЯ
!ШС;т ?■,■..
:-,;Я $ <\кШ|»НЫ1е epp-«.-i0|У МИ ■■';р*\~1у}‘'Ы№.', К (WAV “ ,к