Н. И. Каракчиев военная токсикология и защита от ядерного и химического оружия

• Название: Н. И. Каракчиев военная токсикология и защита от ядерного и химического оружия
• Анкор: 2-81.doc
• Дата: 08.04.2017
• Размер: 1.61 Mb.
• Имя файла: 2-81.doc
• Тип: Документы; #4618
• страница: 3 из 8

1.8. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ВОЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ

Токсикология — наука о физико-химических свойствах ядовитых веществ, механизме их действия на организм, клинике отравления, профилактике и лечении отравления (toxycon — яд, logos — учение). В связи с все возрастающим применением огромного количества различных химических соединений в народном хозяйстве и увеличением числа различных отравлений токсикология стала, по выражению Е. А. Лужникова, «фундаменталь­ной наукой», перед которой стоят сложные и важные задачи по предупреждению и лечению отравлений. В токсикологии «определяются три основных направления»:

— теоретическая токсикология, занимающаяся изучением механизма действия ядов на организм, поисками антидотов, методов детоксикации, патогенеза отравлений и т. п., основывается, главным образом, на данных экспериментов на животных;

— токсикология клиническая, главной задачей которой является диагностика и лечение при различных отравлениях;

— токсикология профилактическая (гигиеническая), занимающаяся вопросами предупреждения отравлений, техники безопасности при работах с ядовитыми веществами, установлением предельно допустимых доз и концентраций, охраной окружающей среды и т. д.

Выполнение задач токсикологии возлагается на специальные научно-исследовательские учреждения, санэпидстанции, токсикологические центры и больницы, а также на обычные терапевтические больницы и отделения.

В зависимости от условий соприкосновения человека с токсическими веществами различают токсикологию промышленную, сельскохозяйственную, пищевую, коммунальную, военную, авиационную и космическую, судебно-медицинскую.

Военная токсикология изучает патологию, клинику, профилактику и терапию поражений отравляющими и другими ядовитыми веществами, применяющимися в условиях деятельности армии. Военная токсикология является научно-практической основой ме­дицинского обеспечения войск в условиях применения противником химического оружия, а также лечебно-профилактического обслуживания личного состава, работающего с химическими веществами. Она возникла в годы первой мировой войны в связи с массовым применением ОВ. Как самостоятельную и обязательную дисциплину в системе подготовки и усовершенствования врачей ее стали изучать с 1930 г.

Необходимость изучения военной токсикологии в медицинских институтах и врачами всех специальностей диктуется опасностью массового применения химического оружия армиями капиталистических государств в будущих войнах и возможными массовыми поражениями личного состава войск и населения. В этих условиях медицинскую помощь пораженным должны будут оказывать врачи всех специальностей терапевтического и хирургического профиля. При возможности в лечебные учреждения будут направляться токсико-терапевтические группы усиления с целью оказания консультативной и лечебной помощи. Кроме этого, у по­раженных отравляющими веществами могут быть ранения, поражения кожи и глаз, нервно-психические нарушения, лечение которых должно стать компетенцией узких специалистов. Одним словом, основы военной токсикологии должны знать все военные врачи и врачи гражданской обороны (учитывая вероятность применения химического оружия по глубоким тылам).

Вторым важным разделом подготовки врачей является изуче­ние защиты от оружия массового поражения. Защита — это организация и проведение комплекса мероприятий, направленных на защиту войск и населения от ядерного и химического оружия, защиту военных и народнохозяйственных объектов и организа­цию ликвидации последствий в очагах массового поражения.

Медицинская служба войск и гражданской обороны (ГО) принимает активное участие в организации защиты от средств массового поражения противника. Основными задачами медицинской службы являются: 1) проведение комплекса санитарно-профилактических и противоэпидемических мероприятий в целях уменьшения потерь личного состава войск и населения; 2) организация лечебно-эвакуационного обеспечения при ликви­дации последствий в очагах массовых санитарных потерь; 3) организация защиты раненых и пораженных на этапах медицинской эвакуации и создание условий работы медицинских учреждений при применении противником средств массового поражения.

Для непосредственной защиты от средств массового пораже­ния применяются технические средства защиты: коллективные средства защиты в виде специальных убежищ » укрытий и индивидуальные средства защиты (противогазы, плащи, чулки, перчатки и др.). Кроме этого используются средства медицинской защиты: профилактические и лечебные антидоты (противоядия) отравляющих веществ, противолучевые (радиозащитные) и противомикробные средства, средства для обеззараживания (санитарной обработки) и др. Своевременное использование этих средств может предупредить или значительно ослабить поражающее действие ОВ и ионизирующей радиации, а правильная организация первой и последующей медицинской помощи может спасти жизнь даже пораженным тяжелой степени. В советской медицине главным является профилактический принцип, поэтому токсикология изучается в единстве с организацией защиты от средств массового поражения.

Разработка и применение медицинских средств защиты от ОВ, радиационных поражений и бактериальных средств, а также проведение комплекса санитарно-профилактических и лечебно-эвакуационных мероприятий получили общее название медицинская защита от оружия массового поражения.

Военная токсикология состоит из общей токсикологии, изучающей общие закономерности патогенеза действия ядовитых веществ на организм и развития клиники поражения, принципы профилактики и лечения поражений, и частной токсикологии, изучающей поражения отдельными веществами или группами веществ в соответствии с их классификацией.

Сложный процесс взаимодействия отравляющего или любого токсического вещества с организмом можно разделить на ряд отдельных процессов или фаз, важнейшими из которых являются: проникновение (поступление) яда в организм и распределение его по органам и тканям; биохимические реакции яда с биосубстратами организма, превращения и выделения его из организма; развитие клиники поражения (патологическая стадия)*.
1.9. ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ

Отравляющие вещества могут проникать в организм через органы дыхания, кожные покровы, слизистые оболочки глаз и ротовой полости, через раны и желудочно-кишечный тракт.

Органы дыхания — один из наиболее частых путей проникновения ОВ в виде паров и аэрозолей. Часть ОВ всасывается в ор­ганизм через слизистые оболочки дыхательных путей. Основная же масса паров и аэрозолей доходит до легочных альвеол, где имеются очень благоприятные условия для всасывания ОВ из-за большой суммарной поверхности альвеол (до 60—100 м²) и маленькой толщины альвеолярного эпителия и эндотелия капилляров. Более крупные аэрозольные частицы оседают на слизистых дыхательных путей, часть из них затем удаляется мерцательным эпителием и мокротой, частично со слюной заглатывается в желудок. Количество проникающего через легкие ОВ зависит от их концентрации в воздухе, времени вдыхания (экспозиции), величины легочной вентиляции и скорости циркуляции крови, то есть от физической нагрузки, а также степени адсорбции (что зависит от растворимости ОВ и других физико-химических свойств вещества). Поражения людей через органы дыхания называются ингаляционными. Для защиты от ингаляционных поражений служит противогаз.

Через кожные покровы также могут проникать многие ОВ. Обычная одежда, даже зимняя, не защищает от попадания ОВ на кожу. Практически можно считать, что водорастворимые вещества не проникают через кожу. Однако липидотропные вещества, хорошо растворяющиеся в жирах и липидах, какими являются большинство ОВ, довольно быстро и хорошо всасываются через неповрежденную кожу. Участки кожи с тонким и нежным эпидермисом, богатые потовыми и сальными железами и волосяными фолликулами, в особенности гениталии, более проницаемы для ОВ. Поражения через кожу называются кожно-резорбтивными. Для защиты от них служат средства защиты кожи — защитные плащи, чулки, перчатки и др.

Раны и ожоговые поверхности в боевых условиях также могут служить воротами для проникновения ОВ. Из ран более опасны не кровоточащие, так как благодаря кровотечению ОВ частично смываются из раны. Такие поражения, когда одновременно имеется ранение и поражение ОВ, называются комбинированными. Практически важно делить их на два вида: ранение с попаданием ОВ в рану и комбинированное поражение, но без попадания ОВ в рану. В первом случае необходимо принимать меры по удалению ОВ из раны.

Могут быть поражения глаз, так как конъюнктива легко проницаема для ОВ. Наконец, могут быть пероральные поражения вследствие употребления воды или продуктов, зараженных ОВ. Через слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта всасываются водорастворимые и липидотропные вещества. Нераство-ряющиеся вещества (многие РВ, каломель и др.) не всасываются и выделяются с калом. Частично происходит разложение ОВ в пищеварительном тракте, часть ОВ задерживается и детоксицируется в печени, но эти процессы оказываются недостаточными, чтобы предупредить отравление.

Проникшие в организм ОВ всасываются в кровь, распространяются по всему телу и распределяются по органам и тканям. Причем многие яды и ОВ обладают свойством избирательно накапливаться в определенных органах и тканях.
1.10. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Отравляющие вещества, поступившие в организм, вступают в специфические биохимические реакции с биосубстратами организма, то есть с ферментами, белками, нервными рецепторами, элементами крови, другими веществами и микроструктурами организма. Одновременно происходят превращения самого ОВ и процессы детоксикации (нейтрализации) ОВ. Эти первичные биохимические реакции ОВ в организме называют биохимическим механизмом действия ОВ (яда) в организме. В литературе чаще применяется термин «механизм действия» ОВ, ядов и медикаментов на организм.

Изучение биохимического механизма действия ОВ и превращений его в организме является важнейшей задачей токсикологии. На основании знания этих реакций разрабатываются методы специфической терапии отравлений с применением антидотов.

Приведем несколько примеров биохимических реакций ОВ в организме. Многие яды и ОВ являются ферментными ядами, они соединяются с определенными ферментами, вызывают их инактивацию (ингибирование), нарушая процессы обмена веществ. Синильная кислота и цианиды присоединяются к тканевым оксидазам (цитохромоксидазе) и вызывают тканевую гипоксию. Фосфорорганические ОВ (зарин, V-газы) инактивируют фермент холинэстеразу, что приводит к накоплению ацетилхолина, перевозбуждению, а затем угнетению нервной системы. Люизит, мышьяковистые соединения и соли тяжелых металлов связываются с так называемыми тиоловыми ферментами, активность которых зависит от наличия в них тиоловых (сульфгидрильных) групп, = SН = групп, что вызывает нарушение окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты и другие нарушения обмена веществ. Обширна группа гемических ядов: окись углерода вызывает образование карбоксигемоглобина, нитросое-динения вызывают образование метгемоглобина, мышьяковистый водород вызывает гемолиз эритроцитов. Иприты, диоксин и другие мутагенные вещества реагируют с ДНК клеток.

Биоструктуры и вещества, с которыми соединяются ОВ и различные яды, получили условное название рецепторов яда. От взаимодействия с теми или иными рецепторами зависит главным образом характер патологии и клиника поражения. Механизм действия ядов и лекарственных средств зависит от химической структуры вещества, которая обусловливает способность вступать в реакции с определенными активными соединениями и функциональными группами организма, или, по известному выражению Эрлиха, способность «как ключ подходить к замку». Реакционно активными являются группировки и радикалы: нуклеофильные радикалы, имеющие отрицательно заряженные ионы (Сl-, СN-, НО-, НS-, RО-, RСОО-), и электрофильные радикалы, имею­щие дефицит электронов (Н⁺, Вг⁺, N⁺ и др.). Важное значение имеет характер связи яда с биосубстратами, прочность или обратимость связи. Более прочными являются ковалентные связи яда с рецептором, более легко обратимыми — ионные и водородные связи. Например ФОВ (зарин, зоман, ви-газы) вызывают стойкое необратимое угнетение фермента ацетилхолинэстеразы, а галантамин и прозерин вызывают временное, обратимое угнетение (ингибирование) холинэстеразы, через некоторое время фермент освобождается от ингибитора и активность его восстанавливается.

Как правило, если известен механизм действия ОВ (яда), известны и противоядия, антидоты данного вещества.

Превращения и детоксикация О В. С другой стороны, под действием тканевых жидкостей и ферментов происходят превращения самого яда или ОВ. В большинстве случаев они приводят к детоксикации (обезвреживанию) яда. Но в некоторых случаях при этом образуются более токсичные вещества. Например, метиловый спирт в организме окисляется в более токсичный формальдегид, соединения пятивалентного мышьяка могут восстанавливаться в более токсичные соединения трехвалент­ного мышьяка. Такое превращение в организме менее токсично­го вещества в более токсичное получило название летальный синтез. Известно несколько путей превращений и детоксикации ОВ (ядов): гидролиз, окисление, восстановление, реакции присоединения (конъюгации), нейтрализации кислотных и ще­лочных веществ и др.

Гидролиз, то есть разложение под действием тканевых жидкостей и ферментов (гидролаз, фосфатаз и др.), — наиболее частый путь детоксикации ОВ. В частности, путем гидролиза могут обезвреживаться зарин, зоман, ви-газы, фосген, иприт. Реакции присоединения также могут приводить к детоксикации. Например, цианиды соединяются с активной серой с образованием неядовитых роданидов.

Главным органом детоксикации многих ядовитых веществ служит печень. Важное значение имеет микросомальная система окислительных ферментов (монооксидазные ферменты со смешанной функцией) печени, в состав которых входят флавопро-теиды, НАДР и цитохром Р-450 (восстановленный комплекс которого имеет максимум спектрального поглощения при длине волны 450 нм). Цитохром Р-450 может быть, как и другие цито-хромы, в восстановленной и окисленной форме. Он участвует в детоксикации различных ядовитых веществ (анилина, нафталина, стрихнина, гидролизе ФОВ и др.).

Продукты детоксикации или сам яд в неизмененном или связанном виде выделяются из организма через почки, с калом, через кожу, газообразные вещества — через легкие. Медленно детоксицирующиеся и медленно выделяющиеся яды могут накапливаться в организме, то есть кумулироваться.
1.11. ПАТОГЕНЕЗ РАЗВИТИЯ КЛИНИКИ ПОРАЖЕНИЯ

Поступление яда в организм и биохимические и физико-химические реакции его с биосубстратами приводят к нарушению нормального состояния организма, то есть отравлению (поражению). Причиной этого, этиологическим фактором являются яд и первичные биохимические реакции яда с биосубстратами.

Яды и ОВ оказывают местное и резорбтивное действие на организм. Отсюда появилось деление их на ОВ местного и резорб-тивного действия. Однако такое деление относительно, так как не может быть местного действия без резорбтивного, и наоборот. И. П. Павлов писал: «Когда в организм вводится какое-нибудь вещество и затем наблюдается ряд отклонений от нормы, то, конечно, было бы ошибкой все эти отклонения от нормы рассматривать как непосредственное действие введенного вещества на раз­личные органы. Вполне возможно, —и это так и есть,— что только некоторые изменения в нормальных функциях представляют действительно прямой результат влияния вещества на орган, а многие другие суть только следствия, обусловленные тесной связью между органами в организме, где изменение одной функции влечет за собой необходимые изменения и других».

Нервная система всегда так или иначе воспринимает действие яда и реагирует рефлекторными сдвигами. Яды могут оказывать действие на нервные рецепторы, центральную нервную систему и на эффекторную часть рефлекторной дуги. При этом нарушаются нормальные процессы нервной регуляции жизнедеятельности организма и создаются условия реагирования по типу патологических рефлексов. И. П. Павлов считал, что на всякий патогенный раздражитель весь организм и его нервная система отвечают противодействием, мобилизуя «физиологические меры защиты», и в этом заключается эволюционный принцип приспособления к воздействию внешней среды. Но затем защитные силы организма могут оказаться недостаточными и наступает нарушение, то есть заболевание.

Первичные биохимические реакции и нарушения ведут к вторичным изменениям по патофизиологическим закономерностям: рефлекторные изменения, нарушения обмена нервных медиаторов, нейрогормонов, обмена гистамина, нарушения основных биохимических процессов (тканевого дыхания, гликолиза, фосфорилирования и т. д.).

Определенное значение имеют также гормональные нарушения и нарушения гипофизадреналовой системы. «Острое отравление можно рассматривать как один из вариантов стресса» (Е. А. Лужников). После предварительного усиления продукции глюко- и минералокортикоидов надпочечниками наступает угнетение их продукции и усиление их разложения, нарушение адаптационно-трофических функций организма.

При отравлении возникает ряд характерных патологических синдромов, определяющих клиническую картину, а также тактику патогенетического и симптоматического лечения. Выделяют следующие основные синдромы: нарушения нервной системы, дыхания, сердечно-сосудистой системы, печеночно-почечной недостаточности. Эти синдромы могут иметь различную этиологию (вид ядовитого вещества) и различную степень тяжести.

Поражение нервной системы может быть вызвано прежде всего нейро- и психотропными ядами и ОВ (ОВ нервно-паралитического и психохимического действия, наркотиками, барбитуратами, алкоголем, отравление стрихнином, атропином, кураре, тетродотоксином, токсином ботулинуса и т. д.). Нервно-психические нарушения могут быть также вторичными, вызванными, например, острым кислородным голоданием (угар­ный газ, цианиды), уремией, поражением печени и др. Нервно-рефлекторные нарушения в свою очередь могут стать причиной нарушений функций других органов и систем: дыхания, сердечнососудистой и др. Могут быть нарушения различных форм и различной тяжести: возбуждение, угнетение, оглушенность, острый галлюцинаторный делириозный психоз, судорожный синдром, токсическая кома, центральный паралич жизненно важных центров.

Синдром нарушения дыхания и кислородное голодание наблюдаются при самых различных отравлениях. Различают гипоксии нейрогенные, аспирационно-обтура-ционные, легочные (отек легких), гемические (при отравлении окисью углерода, метгемоглобинообразователями, гемолизе), тканевые (при отравлении цианидами).

Синдром нарушения сердечно-сосудистой деятельности также развивается при самых различных отравлениях как вследствие воздействия кардиотоксических веществ (аконит, вератрин, героин, соли бария и др.), так и при других отравлениях вследствие нарушения дыхания, нервно-рефлекторной регуляции (при поражении ФОВ, барбитуратами, наркотиками и др.), нарушения обмена веществ и влияния эндоток-сических продуктов (например, при уремии). Наиболее опасными являются токсический коллапс и экзотоксический шок.

Тяжелые острые нарушения со стороны нервной системы, дыхания, сердечной деятельности часто являются непосредственной причиной летального исхода, требуют эффективных лечебных или даже реанимационных мероприятий с целью поддержания и восстановления жизненно важных функций организма.

Печеночно-почечный синдром развивается главным образом при отравлении гепато- и нефротоксическими ядовитыми веществами: дихлорэтан, этиленгликоль, четыреххлористый углерод, амины, фенолы, соединения тяжелых металлов и другие. Поражение печени и почек может наблюдаться также при отравлении алкоголем и гемолитическими ядовитыми веществами (уксусная эссенция, мышьяковистый водород и др.). Тяжелые поражения паренхиматозных органов (гепато- и нефронекроз и др.), сопровождающиеся уремией и комой, требуют энергичных лечебных мероприятий.

В последние десятилетия большое внимание уделяется токсико-генетическим изменениям в организме, нарушению структуры и функции ДНК, которая по праву считается «главной молекулой в организме», или «молекулой жизни». Увеличение числа раковых заболеваний и патологических заболеваний детей связывают именно с действием различных химических агентов на ДНК и хромосомы.

Таким образом, клиника поражения ядом или ОВ представляется как общее заболевание организма, вызванное первичными биохимическими реакциями проникшего в организм яда с биосубстратами тканей и органов, вследствие чего наступают местные и общие нарушения в результате нервно-рефлекторных, гуморальных, генетических и патоморфологических изменений (рис. 9).