7.4. Основные свойства отравляющих веществ

Токсичность ОВ определяет их способность вызывать такие изме­нения в организме, которые приводят человека к потере дееспособности или к гибели.

Токсичность характеризуется токсодозой. При ингаляционных поражениях под токсодозой понимают произведение средней концентрации вещества в воздухе (С) на время пребывания человека в зараженной атмо­сфере (τ).

Токсичность ОВ смертельного действия обычно характеризуют ве­личиной средней смертельной токсодозы LСτ50 (г·мин/м3). Такая доза вы­зывает смертельный исход у 50% пораженных.

Токсичность ОВ временно-выводящих из строя обычно характери­зуют величиной средней выводящей из строя токсодозы IСτ50 (г·мин/м3). Такая доза вызывает вывод из строя 50% пораженных.

При кожно-резорбтивных поражениях токсичность характеризуют ве­личиной средней смертельной токсодозы LD50 (г/кг или г/чел). Под сред­ней смертельной токсодозой понимается масса вещества на 1 кг веса или на одного человека вызывающая смертельный исход, при попадании на кожу, у 50% пораженных.

При перроральном поступлении ФОВ в организм с продуктами пита­ния или питьевой водой первые симптомы поражения появляются через 5...30 мин.

Таблица № 7.1

Ингаляционные токсодозы

ОВ	Токсодозы, (мгмин/л)
	LС50	IС50	PС50
VX Зарин Иприт CS BZ XR	0,01 0,075 1,5 61 110 210-5	0,005 0,04 0,5 0,02 0,11 10-6	0,0002 0,003 0,033 0,002 0,05 -

Таблица № 7.2.

Кожно-резорбтивные токсодозы

ОВ	При действии ОВ через открытые кожные покровы, мг/кг			При действии ОВ через летнее обмундирование, мг/кг
	LD50	ID50	PD50	ID50
VX Иприт XR	6…10 50…70 210-5-410-6	3…5 350	0,1 2,1	100 1400

Из данных таблиц 7.1 и 7.2 следует, что ОВ значительно различаются по токсичности. Кроме того, следует отметить, что значения ингаляционных токсодоз зависят от физической нагрузки на человека. С увеличением нагрузки возрастает и быстродействие ОВ, поскольку усиливается интенсивность дыхания. Например, для зарина при тяжелых физических нагрузках значение LC снижается почти в 3 раза (с 0,075 мг·мин/л до 0,025 мг мин/л).

Вещество XR является наиболее токсичным из всех известных на сегодняшний день смертоносных ядов природного и синтетического происхождения. Например, в отношении ОВ нервно-паралитического действия считается, что для достижения равного поражающего эффекта потребная концентрация XR вдвое ниже соответствующей концентрации VX и в шесть раз - концентрации зарина.

Наиболее опасно воздействие XR в случае микстовых поражений. При попадании под кожу количества XR, равного 210-5…410-6 мг на 1 кг веса человека, смертельный исход будет наблюдаться у 50% пораженных. Период скрытого действия и срок летальности составляют от нескольких десятков минут до нескольких часов.

При применении XR в виде аэрозоля, ингаляционные поражения, приводящие к 50% летальному исходу, наступят через 1 мин при концентрации XR, равной 210-5 мг/л. Период скрытого действия составляет несколько часов, летальный исход может наступить в течении 1…3 суток.

Явные признаки поражения XR наступают после периода скрытого действия и проявляются в ощущении слабости, тошноты, частой и повторной рвоты. Через 3…4 ч после появления первичных признаков наблюдается головокружение, зрачки глаз расширяются и перестают реагировать на внешние раздражители. Зрение становится неотчетливым, развивается двоение в глазах.

Последующие симптомы связаны с прекращением функций слюнных и потовых желез. Кожа становится сухой, ощущаются сухость во рту и жажда, сильные боли в желудке. Возникают затруднения в глотании пищи и воды. Смерть наступает в результате паралича дыхательной мускулатуры и сердечной мышцы.

При ингаляционном поражении аэрозолем PG 50% выход из строя живой силы будет наблюдаться, если концентрация энтеротоксина составит 0…0,2 мг/л, хотя уже при концентрации 510-3 мг/л в случае одноминутной экспозиции (времени пребывания в облаке зараженного воздуха) возникают тошнота и рвота. Период скрытого действия составляет десятки минут.

При пероральном поступлении в организм PG его концентрация должна быть не менее 410-4 мг/кг. При этом условии 50% живой силы окажется временно выведенной из строя. Период скрытого действия лежит в пределах от 0,5 до 6 ч.

Признаки поражения PG носят характер пищевых отравлений и после периода скрытого действия наступают неожиданно и очень быстро. Начальными симптомами являются усиливающееся слюнотечение, тошнота и рвота. В последствии начинаются сильная резь в животе и неудержимый кровяной понос. Симптомы сопровождаются высшей степени слабостью в сочетании с падением кровяного давления, снижением температуры тела, угнетением деятельности центральной нервной системы и начинают исчезать примерно через 24 ч. До этого времени пораженный оказывается полностью недееспособным.

Поражения со смертельным исходом крайне редки и могут быть только у нездоровых, обессиленных людей или при отравлениях очень большими дозами PG. По оценкам специалистов, смертность при отравлениях PG не превышает 5%.

Токсические свойства отравляющих веществ

Токсические свойства ОВ проявляются при их контакте с организмом. При этом возникает определенный эффект поражения. Поражение может носить местный или общий характер.

Физиологическая активность ОВ тесно связана с теми химическими превращениями, которые они претерпевают после поступления в организм. Всякий живой организм является сложным комплексом взаимно связанных белковых систем, функции которых гармонично согласованы. Важным моментом их существования является обеспечение непрерывного обмена с окружающей средой. Следовательно, белковые системы - самая уязвимая часть организма, и воздействие ОВ на белки является основной причиной токсического эффекта. При этом исключительно важную роль играют специфические белки, называемые ферментами. Они являются биологическими катализаторами, способными направлять, ускорять или замедлять химические процессы в организме и тем самым оказывать решающее влияние на жизненные процессы. Характерной особенностью ферментов является специфичность их действия. Каждому типу химических превращений соответствует свой вид фермента.

Токсическое действие ОВ связано с отравлением ферментов, что приводит к потере их каталитической активности, а следовательно, к прекращению биохимических реакций. Так как подавление активности ферментов есть результат их химических реакций с ОВ, то имеются такие соединения, которые разрушают продукты реакции между ОВ и ферментом и восстанавливают их каталитическую активность. Эти соединения могут использоваться для лечения пораженных ОВ. В настоящее время такие соединения (антидоты) найдены для некоторых ОВ. Общий принцип антидотного лечения состоит в том, что антидоты обладают действием, прямо противоположным действию ОВ.

Антагонизм в действии антидотов и ОВ может быть использован для профилактики поражений: некоторые антидоты способны сохранять свою активность в организме относительно долгое время и таким образом предохранять организм от поражения ОВ.

Рассмотрим токсические свойства различных групп ОВ.

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия (VX, зарин, зоман). Характерной их особенностью является способность химически связывать и лишать физиологической активности биологические катализаторы (ферменты) и прежде всего холинэстеразу – белок, регулирующий передачу нервного импульса в организме.

Первичные симптомы и динамика процесса поражения веществами нервно-паралитического действия приведены в табл. 7.3.

Таблица№ 7.3

Первичные симптомы и развитие интоксикации организма ОВ

нервно-паралитического действия

Вид Пораже-ния	Продолжительность скрытого периода действия	Симптомы и динамика процесса поражения
Ингаля-ционный	(2-3) мин – зарин; (5-10) мин – VX	Боли в глазницах, потеря остроты зрения, резкое сужение зрачков (миоз), слюнотечение, нехватка воздуха, боли в груди, сокращение мышечных волокон лицевых и глазодвигательных мышц, горизонтальное подергивание глазных яблок  приступы удушья, боли в животе, судороги  потеря сознания, развитие паралитического состояния
Кожно-резорбтивный	(15-20)мин–зарин; (1…24) ч – VX	Сокращение мышечных волокон на участках заражения, потовыделение, мышечные боли, головокружение  приступы удушья, судороги и параличи
Пероральный		Тошнота, рвота, боли в животе, понос  приступы удушья, сокращение мышц всей скелетной мускулатуры  судороги и паралич

Отравляющие вещества кожно-нарывного действия. Вещества этой группы являются ОВ многостороннего действия, проявляющегося, во-первых, в поражении кожных покровов тела различной степени - от покраснения до образования гнойных инфильтратов, переходящих в язвы, во-вторых - в общеядовитом воздействии на организм за счет всасывания их через кожу в кровь.

Кожно-нарывное действие HD обусловлено его взаимодействием со структурными белками клеточных мембран. Известно, что на долю белков приходится более 50% сухой массы мембран. Они катализируют различные реакции в клетке, выполняют функции «узнающих» элементов при межклеточных обменных процессах и т.д. Изменение структуры мембранных белков ведет к нарушению клеточной проницаемости и пузыреобразованию вследствие просачивания цитоплазмы под верхний слой кожи.

Попадание на кожу капель или аэрозолей HD первоначально не вызывает никаких неприятных ощущений. В течении первых 2…5 мин HD преодолевает верхние слои кожи, через 7…10 мин он растворяется в подкожной жировой клетчатке, а через 20…30 мин полностью всасывается и попадает в кровяное русло. После этого наступает период скрытого действия продолжительностью от двух часов до суток в зависимости от дозы ОВ, температуры и влажности кожи. В жаркую погоду, в случае горячей, влажной кожи или нежных ее участков период скрытого действия значительно сокращается и может практически отсутствовать.

Первые признаки поражения после окончания периода скрытого действия проявляются в виде зуда, жжения и покраснения кожи (эритемы) в местах ее контакта с жидким или парообразным HD. В дальнейшем развивается отечность, по краям которой спустя 16…30 ч появляется множество мелких пузырьков. В последствии они сливаются в более крупные или в один большой пузырь с бесцветной или желтоватой жидкостью. После прорыва пузырей на коже образуются болезненные ипритные язвы, заживление которых может продолжаться 1…2 мес. и более.

Очень чувствительны к HD глаза. При попадании в глаза капель или аэрозоля ОВ уже через 30 мин появляются чувство жжения, зуд и усиливающиеся боли. Поражение быстро развивается и сопровождается слезотечением, спазмами век, чувством светобоязни, воспалением коньюктивы. Контакт в большей части завершается потерей зрения вследствие помутнения роговицы.

При попадании HD в организм вместе с зараженной пищей или водой через 15…20 мин возникают сильные боли в желудке, сопровождающиеся слюнотечением и рвотой, кровавым поносом и жаждой. Кожа бледнеет, возможны обморочные состоянии. В следствии общего состояния организма смертельный исход наступает примерно через двое суток.

Отравляющие вещества общеядовитого действия. Данная группа ОВ объединяет быстродействующие летучие вещества, вызывающие гибель организма в результате остановки дыхания. В частности, синильная кислота специфично действует на фермент, обеспечивающий тканевое дыхание.

Первые признаки поражения проявляются в ощущении запаха горького миндаля, металлического привкуса во рту, царапанья в горле. В последующем артериальная кровь, насыщенная кислородом, переходит в вены, что выражается внешне в ярко-розовой окраске кожных покровов. Определяющим исход отравления признаком является нарушение деятельности центральной нервной системы, т.к. наиболее чувствительны к кислородному голоданию клетки головного мозга.

Отравляющие вещества удушающего действия. ОВ этой группы вызывают поражение легочной ткани, приводящее к токсическому отеку легких.

При токсическом отеке легких под влиянием нервно-рефлекторных механизмов происходит возрастание гидростатического давления крови. В легочной ткани происходят биохимические изменения, которые полупроницаемую сосудистую мембрану превращают в проницаемую. Это приводит к тому, что около 30% плазмы крови переходит в легкие, которые разбухают и увеличиваются в массе с 500…600 г в нормальных условиях до 2,5 кг. Диффузия кислорода из легких в кровеносные капилляры затрудняется, кровь обедняется кислородом при одновременном увеличении содержания углекислого газа. Недостаток кислорода, потеря плазмы повышают вязкость крови почти вдвое. Эти изменения замедляют кровообращение и ведут к перегрузке сердечной мышцы, а также падению кровяного давления. Таким образом, токсический отек легких является причиной гибели организма из-за прекращения окислительно-восстановительных процессов в органах и тканях.

Первые признаки поражения, проявляющиеся в виде першения и жжения в носоглотке, поступают после периода скрытого действия, который в зависимости от дозы ОВ и физической нагрузки может длиться от 2 до 15 часов. В последующем кашель усиливается, наступает одышка. Губы, нос, уши, конечности синеют, пульс становиться реже. Развивающийся отек легких ведет к сильному удушью, мучительному давлению в грудной клетке. Частота дыхания возрастает с 16 вдохов в минуту в спокойном состоянии до 30…70 вдохов, при этом дыхание становится все более поверхностным, пульс учащается до 100 ударов в минуту. Происходит обильное выделение пенистой мокроты (иногда с кровью). Отек легких и угнетение дыхательного центра вызывают смертельный исход.

Отравляющие вещества психохимического действия. К данной группе относятся синтетические или природные соединения, вызывающие психические аномалии или физическую неспособность к выполнению поставленных задач.

Действие разных психоактивных веществ на человека различно, так как очень индивидуальны отравления разных людей одним и тем же психоядом. Многие из психоядов вызывают умственные и психические отклонения, проявляющиеся в резком изменении поведения человека. Состояния психоза, вызываемые рядом психоторопных веществ, аналогичны наблюдаемым у больных шизофренией, поэтому такие поражения иногда рассматривают как химическую шизофрению. Некоторые психояды способны вызвать нарушение координации движений, временную слепоту или глухоту, рвоту, могут резко изменить кровяное давление.

Поражающий эффект вещества BZ основан на нарушении функции центральной нервной системы и, как следствие, - на изменении процесса передачи нервного возбуждения. Признаки поражения проявляются в расширении зрачков, сухости во рту, учащении сердцебиения, головокружении, мышечной слабости. Через 30…60 мин наблюдается ослабление внимания и памяти, снижение реакции на внешние раздражители. Пораженный теряет ориентацию, возникают явления психомоторного возбуждения, периодически сменяющиеся галлюцинациями. Контакт с окружающим миром теряется, пораженный не в состоянии отличить реальность от происходящих в его сознании иллюзорных представлений. Развивается негативизм: выполнение действий противоположных предлагаемым. Растет агрессивность, нередки неожиданные вспышки гнева. Следствием нарушения сознания является безумство с периодами частичной или полной потери памяти. Отдельные признаки поражения сохраняются до пяти суток.

Психотоксический эффект достигает максимума через 30…60 мин после поступления BZ в организм и продолжается 1…4 суток в зависимости от дозы и состояния пораженного.

Отравляющие вещества раздражающего действия. На токсические эффекты данных ОВ оказывают влияние наличие в составе молекул активных радикалов хлора, мышьяка, цианистых групп. Воздействуя на ткань рецепторов чувствительных нервов и ткань слизистых оболочек, они вызывают микровоспалительные процессы.

Воздействие CS и CR в очаге характеризуется появлением острого коньюктивита: чувство «песка» в глазах, обильное слезотечение, судорожный спазм век с закрытием глазной щели.

Проникновение ОВ в дыхательные пути вызывает насморк, чихание, боль в челюстях, царапающую боль в глотке, жжение в груди, слюнотечение, болезненный кашель.

На коже в местах соприкосновения с дымовыми частицами CS, CR возникают чувство жжения, покраснение и воспаление.

Общая продолжительность поражения практически равна времени пребывания в зараженной атмосфере. По выходу из очага заражения у большинства пораженных работоспособность восстанавливается через 15…20 мин, однако светобоязнь сохраняется в течении 1…3 ч.