Отравляющие и аварийно-опасные химические вещества кожно-нарывного действия

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИПРИТОВ, ЛЮИЗИТА, ФЕНОЛА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ.

К ОВ кожно-нарывного действия относятся:

- иприт сернистый - дихлордиэтилсульфид:

Химически чистый сернистый иприт — бесцветная маслянистая жидкость. Технический продукт, окра­шен примесями от желтого до темно-коричневого цвета и обладает запахом горчицы или чеснока (со­держит 17—18% серы). Сернистый иприт тяжелее воды в 1,3 раза. В воде растворяется плохо (0,05%), хорошо растворяется в органических растворителях; растворяется в других 0В и сам растворяет их. Лег­ко впитывается в пористые материалы, резину, не те­ряя при этом токсичности. Температура кипения сер­нистого иприта 217° С (с частичным разложением), при температуре 14,7° C он затвердевает. Максималь­ная концентрация паров сернистого иприта при 20° С— 0,62 г/м³, плотность при 20° С—1,27 г/см³. Серни­стый иприт малолетуч, однако в летних условиях возможно серьезное поражение его парами не только органов дыхания и глаз, но и кожи. Давление насы­щенного пара сернистого иприта незначительное, по­этому в обычных условиях он испаряется медленно, создавая при заражении местности стойкий очаг хи­мического заражения. Находящееся под водой 0В в течении многих лет остается эффективным, если отсутствует перемешивание воды. В воде сернистый иприт гидролизуется медленно, для дегазации его пригодны агенты окислительного и хлорирующего действия.

В чистом виде азотистый иприт представляет со­бой бесцветную жидкость, маслянистую, почти ли­шенную запаха, несколько тяжелее воды (плотность при 25° С 1,23). Технический продукт окрашен в светло-желтый или коричневый цвет. В воде раство­римость этого 0В меньше, чем сернистого иприта (0,04% при 20° С). В органических растворителях (бензоле, эфире, ацетоне) растворяется хорошо. В кожу, резину азотистый иприт проникает медленнее сернистого, но так же быстро впитывается в древе­сину, ткани, картон и др. При действии света и при нагревании неустойчив, разлагается при температу­ре выше 100° С.

Температура кипения азотистого иприта 195° С (при которой он полностью разлагается), температу­ра замерзания минус 34,4° С.

Вследствие чрезвычайно малой летучести этого 0В (при 20° С максимальная концентрация его паров составляет 0,04 мг/л) боевые концентрации азоти­стого иприта в воздухе не возникают. Эффективное применение этого 0В для заражения воздуха воз­можно только в виде аэрозоля.

По стойкости на местности азотистый иприт при­ближается к сернистому. В воде при обычной темпе­ратуре гидролизуется медленно, дегазируется так же, как и сернистый иприт.

Люизит представляет собой маслянистую жид­кость с удельным весом 1,9 (при 20° С). Химически чистый люизит бесцветен и устойчив при хранении. Технический продукт окрашен в темно-бурый цвет. Люизит плохо растворяется в воде (0,05% при 20° С); хорошо растворяется в органических растворителях, жирах и некоторых 0В (ипритах, дифосгене, ФОВ), что делает его пригодным для приготовления токсических смесей. Способность проникать через резину, кожу, древесину и ткани у люизита выражена силь­нее, чем у сернистого иприта. Люизит в малых кон­центрациях имеет запах герани, в больших — вызывает раздражение верхних дыхательных путей. Темпера­тура кипения люизита 196,4° С, температура замер­зания минус 44,7° С. Относительная плотность паров люизита по воздуху — 7,2. Максимальная кон­центрация паров при 20° С равна 4,5 мг/л (летучесть в 5 раз выше, чем у сернистого иприта). Стойкость люизита на местности: летом — 2—4 ч, зимой — до суток. Гидролиз люизита протекает быстро даже при обычной температуре, но в ходе его образуется хлорвиниларсиноксид, представляющий собой малораст­воримое в воде твердое вещество, которое по токсич­ности не уступает люизиту. Поэтому вода, заражен­ная люизитам, сохраняет токсичность на неопределенно долгое время. Люизит легко дегазируется все­ми окислителями (йодная настойка, перекись водо­рода, хлорамины и т. д.).

Люизит вызывает поражения как в капельно­жидком состоянии, так и при применении в виде па­ров и аэрозолей. Люизит может проникать через ко­жу и слизистые оболочки, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, раневые и ожоговые поверх­ности. В отличие от ипритов поражение люизитом почти не имеет скрытого периода. При ингаляцион­ных поражениях люизитом Lct₅₀ = 0,5 г х мин/м³, ICt₅₀= 0,02 — 0,05 мг х мин/м³; при резорбции люизита через кожу LD₅₀ = 20 мг/кг. Эритема на коже образу­ется при плотностях заражения 0,05—0,1 мг/см², крупные пузыри образуются при плотностях зараже­ния 0,4—0,5 мг/см².

Таким образом все эти вещества представляют собой тяжелые маслянистые жидкости с высокой температурой кипения (»200⁰ С), иприт обладает запахом чеснока или горчицы, люизит - герани. Они тяжелее воды и при попадании в водоемы спускаются на дно, но хорошо растворимы в органических растворителях, жирах и липидах, что обусловливает быстрое всасывание в организм через неповрежденную кожу.

По медико-тактической характеристике иприт относится к стойким ОВ, замедленного действия, люизит - стойкое, быстродействующее ОВ.

Дегазируются хлорактивными веществами, фенолятами. Крепкие водные растворы щелочей разрушают молекулу люизита с выделением ацетилена.

Токсичность ипритов, люизита зависит от их агрегатного состояния в момент воздействия, путей проникновения, места локализации, дозы (концентрации), экспозиции, состояния организма, кожных покровов, и других факторов.

Иприт и люизит имеют свойства кумуляции.

Выраженным кожно-резорбтивным действием обладают не только боевые отравляющие вещества, но и некоторые сильнодействующие вещества, широко применяемые в промышленности, например, фенол и его производные.

Все вещества этой группы представляют собой бесцветные кристаллические вещества или высококипящие жидкости, имеют интенсивный запах. Хорошо растворимы в спирте и эфирах.

Фенол (оксибензол, карболовая кислота) мол. вес 94,1. Применяется для синтеза феноло-формальдегидных смол, капролактама, салициловой и пикриновой кислот. В медицине используется преимущественно для дезинфекции (под названием карболка черная).

Может вызывать как острые, так и хронические отравления. Легко всасывается через неповрежденную кожу. Омертвение кожи может вызывать 2-% раствор фенола. ПДК фенола для рабочих помещений 5 мг/м³.

К высокотоксичным соединениям относят и производные фенола, в частности, хлорфенол, пентахлорфенол.

Вся эта группа веществ обладает сходной клиникой отравления, выраженным действием на кожу. При остром воздействии вызывают тяжелые дерматиты и долго незаживающие язвы. Клиника отравления в условиях производства рассматривается в теме № 9.

Медико-тактическая характеристика очага поражения ипритом.

При планировании мероприятий медицинской службы по оказанию помощи в очаге поражения ипритом и организации лечебно-эвакуационного обеспечения необходимо учитывать особенности очага.

При применении иприта формируются стойкие очаги замедленного действия. Наиболее существенной особенностью в динамике формирования санитарных потерь является длительный скрытый период действия ОВ. Даже при смертельных дозах поражения он составляет 1-2 часа, а при более легких отравлениях до 4-12 часов. Продолжительность скрытого периода действия ОВ увеличивается при заражении кожи через обмундирование по сравнению с заражением открытых участков кожи. Продолжительность формирования санитарных потерь достигает 24 часов от момента заражения.

При достижении тактической внезапности процент выхода из строя личного состава может достигнуть 20-30%. При этом среди общих санитарных потерь поражения тяжелой степени составят 20-30%. Распределение пораженных по тяжести представлено в таблице №5.

Очаг поражения ипритом (средняя величина площади 1-5 км²) в течение нескольких суток летом и недель зимой сохраняет опасность поражения личного состава.

Указанные особенности очага поражения ипритом накладывают свой отпечаток на характер проведения мероприятий медицинской службы. При организации помощи необходимо учитывать и следующий перечень основных мероприятий медицинской службы, которые проводятся в очаге:

1. активное выявление пораженных среди личного состава подразделений, подвергшихся воздействию иприта;

2. вывоз пораженных из очага организуется в несколько рейсов;

3. весь личный состав и пораженные, находящиеся в очагах заражения, должны использовать средства защиты кожи и органов дыхания;

4. после выхода из очага все находившиеся в нем нуждаются в проведении полной санитарной обработки;

5. личный состав медицинских учреждений, в которые поступают пораженные из очага, работает в средствах защиты кожи и органов дыхания.

Теории механизма действия иприта и люизита.

Открытие внутримолекулярной циклизации, как общей реакции трансформации ипритов в водных растворах, послужило основанием к созданию гипотезы, объясняющей механизм токсического действия ипритов алкилирующими свойствами сульфониевых (для сернистого) и аммониевых (для азотистого) продуктов их трансформации. Согласно этой теории токсическим действием обладают только те соединения, которые содержат хлорэтильные группировки, которые при взаимодействии с водой обладают способностью образовывать ониевые катионы.

Молекула иприта имеет два активных центра, по которым проходят реакции. Первый активный центр расположен в конце алкильной цепи, второй—по атому серы.

Гидролиз служит примером реакции, проходящей по пер­вому активному центру. Полный гидролиз возможен лишь в условиях очень большого избытка воды (1 г иприта на 2000 г воды):

В этом случае конечным продуктом гидролиза являются неток­сичные соединения. Процесс гидролиза можно ускорить нагре­ванием и добавлением разбавленных щелочей. Для гидролиза необходимо полное растворение, а оно в обычных условиях крайне незначительное. Поэтому иприт, находящийся под водой, вследствие плохой диффузии и растворимости долго сохраняет свою токсичность.

Если же гидролиз иприта протекает в условиях недостаточ­ного количества воды (1 : 10), образуется смесь, в которой на­ряду с нетоксичным тиодигликолем содержатся различные про­межуточные продукты гидролиза и их комплексные соединения. Из промежуточных продуктов гидролиза наибольшее значе­ние придается «сульфоний» катиону, с присутствием которого в организме может быть связано радиомиметическое действие ипритов:

Однако выделить сульфоний-катион не удалось, его существо­вание можно лишь предполагать, исходя из того, что при гидролизе азотистых ипритов среди других продуктов было выде­лено подобное соединение, получившее название аммоний-катион.

Нетоксичные продукты образуются и при взаимодействии иприта с фенолятами (C₆H₅ONa) и солями слабых минераль­ных кислот.

По второму активному центру (по атому S) происходят реакции окисления и хлорирования.

При окислении последовательно образуются (b,b’-дихлордиэтилсульфоксид (1 ) и b, b'-дихлордиэтилсульфон (II):

Только глубокое окисление приводит к потере токсических свойств и полному разрушению молекулы иприта с образова­нием серной кислоты, хлористого водорода, диоксида углерода и воды. При хлорировании иприта в водной и безводной среде его молекула легко разрушается, что сопровождается потерей токсических свойств.

Механизм токсического действия ипритов свя­зан с их способностью алкилировать нуклеофильные группы (амино-, имино-, сульфо-) белков и нуклеи­новых кислот, что ведет к образованию чрезвычайно прочных комплексов, которые не могут быть реактивированы в условиях организма. Как универсально алкилирующие агенты они взаимодействуют с рядом ферментов и нуклеиновыми кислотами. Способность ядов этой группы алкилировать пуриновые основа­ния ДНК и РНК приводит к депуринизации отдель­ных участков нуклеиновых кислот, нарушению после­довательности нуклеотидов в них, разрушению полинуклеотидных цепей, образованию сшивок. С этим механизмом прежде всего связаны такие проявления интоксикации, как угнетение кроветворения, наруше­ние иммуногенеза, иммунодепрессия, угнетение реге­нерации и репаративных процессов, появление в по­следующем генетических дефектов. Благодаря ингибиции ряда регуляторных ферментов (гексокиназа) иприты способствуют угнетению внутриклеточного окисления на стадиях, предшествующих циклу Кребса.

При всасывании иприта и токсиче­ских продуктов его метаболизма развиваются симптомы общей интоксикации, свидетельствующие об универсальном характере повреждающего действия. Нарушения деятельности нервной системы выражаются в развитии депрессии, ступора, мышечной слабости. Психомоторное возбуждение возникает при отравле­нии азотистыми ипритами или сернистым ипритом в очень боль­ших дозах. При хронической интоксикации снижаются интел­лект и интерес к окружающему, наблюдаются эмоциональное оскудение, повышенная утомляемость.

С первых дней интоксикации повышается температура тела, с присоединением вторичной инфекции она достигает 38—39 °С.

Рано выявляются признаки поражения органов кроветворе­ния: костного мозга, лимфатических узлов и селезенки. Связан­ные с этим изменения крови начинаются с развития лейкоци­тоза, сменяющегося лейкопенией, глубина которой зависит от степени поражения. При исследовании лейкоцитарной формулы можно выделить несколько фаз, сменяющих друг друга:

1 фаза — нейтрофильная, характеризующаяся увеличением общего числа нейтрофилов с одновременными эозинопенией и лимфопенией;

II фаза—моноцитарная, характеризующаяся увеличением количества моноцитов;

III фаза, свойственная восстановительному периоду, харак­теризуется увеличением числа лимфоцитов и эозинофилов.

Люизит в отличие от ипритов относится к избира­тельно алкилирующим ядам, основной точкой при­ложения которых являются дитиоловые ферменты пируватоксидазной системы, вследствие чего разви­вается блокада важнейших звеньев углеводного и энергетического обменов, нарушение связи углевод­ного, белкового и липидного обменов веществ через окисление пирувата.

Взаимодействием с сульфгидрильными группами объясняется как местное, так и общетоксическое действие люизита. Изве­стно, что ферменты, содержащие сульфгидрильные группы, принимают участие в обмене веществ, в проведении нервных импульсов, в сокращении мышц, проницаемости клеточных мем­бран и др.