Токсика. Отравляющие и высокотоксичные вещества раздражающего действия
 Скачать 6.19 Mb.
|
|
Отравляющие и высокотоксичные вещества раздражающего действия К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Раздражающие ОВ используются правоохранительными органами как средства борьбы с нарушителями общественного порядка и подавления террористов и криминальных элементов. В некоторых странах устройства, снаряженные раздражающими веществами, продаются для индивидуального пользования в целях самозащиты. Хотя полагают, что правильное применение раздражающих веществ обеспечивает формирование транзиторного токсического эффекта без серьезных последствий для пострадавшего, тем не менее результаты применения этого оружия порой трудно контролируемы, а формирующиеся эффекты малоопределенны. Непреодолимое желание скорее выбраться из зараженной атмосферы практически всегда провоцирует панику. Широкое применение веществ может привести к появлению большого числа пострадавших, при этом не исключено поражение привлекаемого для оказания помощи медицинского персонала веществами, сохранившимися на одежде и кожных покровах пораженных. Наиболее чувствительными к раздражению являются покровные ткани, в которых плотность нервных окончаний наивысшая, где они более доступны действию химических веществ. Это, прежде всего, конъюнктива глаз, слизистая дыхательных путей. Покровные ткани в этих областях имеют особенности строения, иннервации и поэтому неодинаково чувствительны к различным веществам. Некоторые соединения вызывают преимущественное раздражение органа зрения и потому называются слезоточивыми ОВ (лакриматоры), другие – носоглотки и органов дыхания (чихательные ОВ – стерниты). Галогенированные кетоны и нитрилы проявляют свойства лакриматоров, мышьякорганические соединения - стернитов, остальные в равной степени раздражают глаза и дыхательные пути (и даже кожу). Ранее, при разработке образцов химического оружия, планировалось применение с военными целями не только «чистых» ОВ, но и их смесей. Например рецептура СNS представляла собой смесь хлорацетофенона, хлороформа и хлорпикрина. Действие таких рецептур сопровождается развитием не только раздражающего, но и более тяжелых процессов, например отека легких (см. раздел «ОВТВ пульмонотоксического действия»). Промышленные токсиканты, обладающие выраженным раздражающим действием, могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Различие доз, вызывающих явление непереносимого раздражения слизистых и смертельное действие, у таких соединений может быть не столь большим, как у ОВ, поэтому в химических очагах, образуемых этими токсикантами при авариях и катастрофах, часто могут наблюдаться и угрожающие жизни формы патологии. Физико-химические свойства. Токсичность Большинство ОВ раздражающего действия являются твердыми веществами, не растворяющимися в воде, не летучими при обычной температуре окружающего воздуха. Поэтому их применение в военных целях сопряжено с необходимостью использовать специальные устройства для генерации аэрозолей. При этом создаются условия, обеспечивающие формирование ядовитого облака с диаметром частиц 0,5-2 мкм. Для создания обширных зон (с глубиной заражения до 10 км) применяются ядовито-дымовые шашки. В эпицентре зоны заражения концентрация веществ может достигать 2-5 г/м 3 Для увеличения стойкости ОВ на местности используют специальные рецептуры. Так, во Вьетнаме армией США (70-е годы 20-го века) применялись две рецептуры: CS-1 и CS-2. CS-1 – практически чистое вещество – заражало территорию примерно на 2 недели, а CS-2 – более стойкая рецептура, в которой каждая частица кристаллического CS покрыта водоотталкивающей пленкой из силикона, вызывало заражение местности на срок до месяца (Мясников В.В., 1984). Некоторые свойства ОВ раздражающего действия представлены на таблице 19. Таблица 19. ^ Свойства основных ОВ раздражающего действия Свойства Хлорацетофенон (CN) Хлорбензилиден малонодинитрил (СS) Адамсит (ДМ) Дибензосазепин (CR) Агрегатное состояние Твердое Твердое Твердое Твердое Растворимость в воде 1 10 -1 г/м 3 Отсутствует 5 10 -5 г/м 3 Плохая Запах Ароматный Перечный Отсутствует Отсутствует Поражающая концентрация 15 мг/м 3 5 мг/м 3 5 мг/м 3 0,8 мг/м 3 Непереносима токсодоза 0,08 г.мин/м 3 0,02 г мин/м 3 0,015 г мин/м 3 0,001 г мин/м 3 Смертельная токсодоза 85 г мин/м 3 25 г мин/м 3 30 г мин/м 3 - Преимущественное действие Лакриматор Лакриматор Стернит Лакриматор Действие на кожу + ++ - ++ Методы изучения раздражающего действия В лабораторных условиях для изучение и оценки раздражающего действия ксенобиотиков на орган зрения используют тест Дрейза (Draize). Эксперимент выполняется на лабораторных животных, предпочтительно кроликах-альбиносах. Тест состоит во внесении исследуемого вещества в конъюнктивальный мешок глаза нескольким животным. Другой глаз является контрольным объектом. После внесения вещества веки принудительно смыкают на несколько секунд. Испытуемый материал остается в контакте с органом зрения в течение 24 часов. По прошествии этого времени глаз промывают и наблюдают за его состоянием в течение, по крайней мере, 3 суток. Токсичность вещества оценивается по выраженности повреждения роговицы (в основном - помутнение), радужной оболочки (изменение цвета, реакция на свет), конъюнктивы (покраснение, инъекция сосудов), век (отек). Проба с флюоресцеином используется для выявления скрытых дефектов эпителия роговицы. Нарушения, вызванные исследуемым веществом, выражают в баллах, что позволяет осуществлять сравнение различных веществ. Недостатками метода являются: необходимость испытывать вещества в объемах и концентрациях, значительно превосходящих действующие на человека в реальных условиях; высокая степень различий в индивидуальной чувствительности животных к токсикантам; существенные различия в чувствительности к токсикантам глаза человека и экспериментальных животных. Модификации метода сопряжены с использованием в качестве тест-систем других биологических объектов (простейших, культур клеток и т.д.). Основные проявления поражения Основные проявления поражений человека различными слезоточивыми ОВ (хлорацетофеноном, CS, CR) во многом одинаковы. При воздействии на человека аэрозоля CS с размером частиц в среднем 1 мкм в течение 60 сек в концентрации 0,01-0,04 г/м 3 развивается транзиторная токсическая реакция. Поражение сопровождается умеренно выраженной реакцией органа зрения: ощущением жжения в глазах, иногда чувством боли, блефороспазмом, в 5-10% случаев – светобоязнью. По выходе из зараженной атмосферы явления раздражения сохраняются в течение 2-4 мин, а затем прекращаются. При более сильном поражении к описанным выше явлениям присоединяются симптомы раздражения дыхательных путей, ощущение жжения во рту, носоглотке, в груди, ринорея, саливация, диспноэ, кашель. В более тяжелых случаях присоединяются тошнота, рвота. В большинстве случаев эти явления стихают в течение 10 мин после выхода из очага. Однако нередко даже кратковременное воздействие сопровождается сильными головными болями, общим недомоганием, которые могут сохраняться в течение нескольких часов. CR в ничтожных количествах вызывает развитие блефароспазма, обильного слюнотечения, сильного болевого синдрома. Пострадавшие на 15-20 мин утрачивают способность к координированным действиям. Объективно определяются инъекция сосудов конъюнктивы, отек век. Проявления интоксикации могут наблюдаться в течение 2-6 ч по выходе из очага. При действии на человека слезоточивых ОВ в очень высоких концентрациях возможно развитие выраженной реакции органа зрения – от отека конъюнктивы до отека роговицы с вовлечением в воспалительный процесс всех ее слоев – эпителия, стромы, эндотелия, в наиболее тяжелых случаях с последующей васкуляризацией и образованием стойкого помутнения. CS и CR действуют на кожу. В легких случаях эффект проявляется формированием транзиторной эритемы в области лица, шеи. Повышенная влажность и высокая температура окружающего воздуха усиливают проницаемость рогового слоя кожи для ОВ, что усиливает поражение кожных покровов. CS, воздействуя в токсодозе более 14 г мин/м 3 , может вызвать стойкую эритему, буллезное поражение кожи предплечий. При повторных контактах с ОВ возможно развитие аллергической экзематозной реакции. CR вызывают поражение кожи в концентрациях, в 20 раз меньших, чем CS. При контакте вещества с кожными покровами пострадавший ощущает жгучую боль, развивается эритема. Вскоре по удалении из очага эритема исчезает, но сохраняется повышенная чувствительность пораженного участка к действию неблагоприятных факторов. Контакт с холодной водой провоцирует резко выраженный болевой синдром. При длительной экспозиции лакриматоров в высокой концентрации возможны летальные исходы. Причиной смерти, как правило, является токсический отек легких. При действии ОВ раздражающих носоглотку, симптомы поражения наступают позже, чем в случае поражения ОВ слезоточивого действия. Длительность скрытого периода зависит от концентрации ОВ и колеблется в интервале от 4 до 30 мин. При очень высоком содержании мышьякорганических соединений в окружающем воздухе возможно появление симптомов уже через 30 сек. После удаления пострадавшего из зоны заражения проявления интоксикации продолжают нарастать, достигают максимальной выраженности через 30-60 мин, а в последующие 2-3 ч постепенно стихают. К концу вторых суток наступает полное выздоровление. При легких поражениях одним из наиболее ранних проявлений раздражающего действия ОВ при ингаляции является изменение частоты дыхания и чувствительности обонятельного анализатора. Субъективно ощущаются жжение, боль в носу, горле, в области лобных пазух, верхних челюстных костей, головные боли, боли в желудке, тошнота. Эти ощущения сопровождаются неудержимым приступом чихания, кашлем, обильным истечением слизи из носа, слюнотечением. Одновременно проявляется действие ОВ на орган зрения, что выражается в слезотечении, светобоязни. При тяжелом отравлении адамситом явления раздражения слизистых сопровождаются мучительными ощущениями и рвотой. Поражаются глубокие участки дыхательных путей. Субъективно это выражается чувством удушья. Болевой синдром выражен очень сильно. Боль иррадиирует и ощущается в ушах, спине, суставах и мышцах конечностей. Появляются рвущие, царапающие загрудинные боли, которые по выраженности можно сравнить с ощущениями, сопутствующими ожогу. Боль бывает столь мучительна, что пораженные едва в состоянии переводить дыхание. На этом фоне наблюдается психомоторное возбуждение, иногда нарушение функции ЦНС – моторной, психической сферы (подергивание отдельных групп мышц, шаткая походка, слабость в ногах, депрессия, сопорозное состояние). Сильное раздражение дыхательных путей может привести к выраженному бронхоспазму, остановке дыхания на стадии выдоха, замедлению сердечной деятельности, полной остановке сердца. Поражение глубоких отделов дыхъательных путей приводит к резкому учащению дыхания с одновременным снижением его амплитуды. Тягостные, порой непереносимые, субъективные ощущения, связанные с действием раздражающих веществ на дыхательные пути, объективно выражаются лишь в небольшой инъекции сосудов слизистой оболочки зева, слабой гиперемии гортани и полости носа. В крайне тяжелых случаях возможно развитие токсического отека легких. Прогностическим признаком наступления этого грозного осложнения является не стихающая в течение 2 ч загрудинная боль. Характерной особенностью раздражающих веществ является их способность сенсибилизировать организм. Повторные воздействия сопровождаются резким повышением чувствительности к этим казалось бы малоопасным ядам. Люди реагируют выраженной реакцией на ничтожные количества веществ в окружающем воздухе. Очень часто развивается аллергический дерматит. Слезоточивые ОВ называют стернитами Верно Не верно Механизм действия, патогенез и основные проявления токсического процесса Первичным звеном в цепи событий, развивающихся при действии веществ на орган зрения, носоглотку, дыхательные пути, являются чувствительные нейроны тройничного, блуждающего и языкоглоточного нервов. При контакте ядов с кожными покровами первичным звеном восприятия раздражения являются нервные окончания чувствительных нейронов сегментарного аппарата спинного мозга. Возможны два механизма действия химических веществ на нервные окончания: - прямое (ингибирование арсинами SH-групп структурных белков и ферментов; действие капсаицина на ионные каналы возбудимой мембраны и т.д.), приводящее к нарушению метаболизма в нервных волокнах и их возбуждению; - опосредованное, через активацию процессов образования в покровных тканях брадикинина, простогландинов, серотонина и других биологически активных веществ, которые вторично возбуждают окончания ноцицептивных волокон. При воздействии в высоких концентрациях и у чувствительных лиц ингаляция раздражающих веществ может приводить к выраженному и стойкому бронхоспазму. Основные проявления поражения Основные проявления поражений человека различными слезоточивыми ОВ (хлорацетофеноном, CS, CR) во многом одинаковы. Хлорацетофенон (cn) C 6 H 5 COCH 2 Cl - боевое отравляющее вещество из группы лакриматоров — слезоточивых веществ (ОВ раздражающего действия). Применялся в качестве полицейского средства для разгона демонстрантов, захвата преступников и пр. В настоящее время из-за высокой токсичности постепенно вытесняется более безопасными ирритантами - CS, CR, OC, PAVA. Условные названия и шифры: CN (США); САР (Великобритания); О-Salz (Германия); Grandite (Франция). В чистом виде CN представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с приятным запахом цветущей черемухи. Технический продукт может иметь окраску от соломенно- желтой до серой. Вещество CN относится к классу замещенных жирноароматических кетонов, которое в целом химически устойчивы. Хлорацетофенон практически не реагирует с водой и может даже перегоняться с водяным паром без заметного разложения. Очень медленно с CN взаимодействуют щелочи в водных растворах. Только при кипячении в спиртовых или водно- спиртовых растворах щелочей CN почти количественно гидролизуется до твердого нетоксичного фенацилогого спирта. Азотная кислота одновременно окисляется и нитрует CN. Хлорацетофенон термически стабилен, плавится и перегоняется при атмосферном давлении без разложения, устойчив к детонации и в расплаве смешивается с взрывчатыми веществами. Эти свойства CN позволяют переводить его в аэрозольное состояние термической возгонкой из пиротехнических смесей и даже из сплавов с взрывчатыми веществами. Для защиты от аэрозоля CN достаточно надеть противогаз. Для дегазации CN применяют подогретые водно-спиртовые растворы сернистого натрия. Физико-химические свойства хлорацетофенона Концентрация (мг/м³) Действие 0,05 - 0,3 Минимальная концентрация, вызывающая в течение 10 с легкое раздражение глаз 0,07 - 0,4 При первом же вдохе легкое раздражение в носу 0,1 - 0,7 Порог восприятия запаха 1,9 Концентрации достаточная, чтобы разбудить спящего 20 - 50 ICt50 - концентрация выводящая из строя 50 % испытуемых (мг·мин/м³) 7 000 LCt50 - средняя смертельная концентрация (чистый аэрозоль, мг·мин/м³) 14 000 LCt50 - средняя смертельная концентрация (гранаты, мг·мин/м³) Клиника отравлений Хлорацетофенон - типичный лакриматор, раздражение дыхательных путей выражено гораздо слабее чем при поражении CS и ОС. Начало действия через 0,5 - 2 мин. Продолжительность раздражающего действия 5-30 мин. Симптомы постепенно исчезают через 1-2 часа. Нахождение в облаке CN более 5 мин. считается опасным. Глаза: Слезотечение и резкая боль. При попадании растворов в глаза может вызывать ожог и помутнение роговицы, ослабление зрения. Дыхательные пути: пощипывание в носу, легкое жжение в горле, при высоких концентрациях - выделения из носа, боли в горле, возможны затрудненное дыхание, кашель. Кожа: Раздражающее действие, напоминающее ожог с образованием волдырей. Сильнее действует на влажную кожу. Вопреки распространённому мнению, хлорацетофенон гораздо более сильный кожный ирритант, чем CS. Накожная аппликация всего 0,5 мг CN в течение 60 мин. вызывает эритему у всех испытуемых (для CS - не менее 20 мг). Применение: Военное применение: Наиболее эффективно применение хлорацетофенона в виде аэрозоля. Применяется в гранатах, генераторах аэрозолей (в том числе ранцевых), дымовых шашках и др. Применение органами правопорядка: Подразделения МВД РФ имеют в распоряжении различные виды гранат «Черемуха», «Дрейф» и аэрозольный распылитель «Черемуха-10М», содержащие хлорацетофенон. Применение гражданскими лицами: в РФ максимально разрешенное содержание хлорацетофенона в газовом баллончике - 80 мг, в газовых патронах - 100 мг. Импортные образцы могут содержать до 230 мг хлорацетофенона на патрон. Цветовая маркировка патрона - голубая, синяя. В настоящее время практически полностью вытесьнен с рынка средствами самообороны на основе CS, CR, OC. C 6 H 5 COCH 2 Cl - боевое отравляющее вещество из группы лакриматоров — слезоточивых веществ (ОВ раздражающего действия). Верно Не верно Дибензосазепин (CR). Химические названия: дибенз (В,f) (1,4) оксазепин; дибенз (В,f)-1,4-оксазепин. Шифр в армиях США и Великобритании: CR. Вещество CR обладает сильным раздражающим действием на глаза, носоглотку и кожу. При контакте аэрозоля со слизистыми оболочками глаз возникают обильное слезотечение, резь в глазах; возможна временная потеря зрения. Вдыхание аэрозоля вызывает сильный кашель, чихание и насморк. При попадании на кожу степень поражения определяется дозой CR и влажностью кожных покровов. При дозе сухого CR 2 мг через 10 минут наблюдается покраснение, доза 5 мг сухого или 0,5 мг увлажненного CR уже через 5 минут вызывает ощутимое раздражение и эритему кожи. При попадании на тело 20 мг CR возникает сильное жжение кожных покровов и нестерпимая боль, сравнимая с болью от ожога второй степени. По сравнению с CS и CN эритема проходит быстрее: болевые ощущения и покраснения исчезают через 15-20 минут после удаления. По раздражающему действию CR сильнее, чем CS. Начальная концентрация 0,0002 мг/л, непереносимая 0,003 мг/л. Значение LCt50 0,005 мг × мин/л. Смертельное действие для CR не характерно. Ориентировочное значение LCt50 350 мг × мин/л, т.е. в 35-40 раз выше, чем у CN. CR в небольших количествах вызывает развитие блефароспазма, обильного слюнотечения, сильного болевого синдрома. Пострадавшие на 15-20 мин. утрачивают способность к координированным действиям. Объективно определяются инъекция сосудов конъюнктивы, отек век. Проявления интоксикации могут наблюдаться в течение 2-6 ч. по выходе из очага. При действии на человека слезоточивых ОВ в очень высоких концентрациях возможно развитие выраженной реакции органа зрения – от отека конъюнктивы до отека роговицы с вовлечением в воспалительный процесс всех ее слоев – эпителия, стромы, эндотелия, в наиболее тяжелых случаях с последующей васкуляризацией и образованием стойкого помутнения. CS и CR действуют на кожу. В легких случаях эффект проявляется формированием транзиторной эритемы в области лица, шеи. Повышенная влажность и высокая температура окружающего воздуха усиливают проницаемость рогового слоя кожи для ОВ, что усиливает поражение кожных покровов. CR вызывают поражение кожи в концентрациях, в 20 раз меньших, чем CS. При контакте вещества с кожными покровами пострадавший ощущает жгучую боль, развивается эритема. Вскоре после удаления пострадавшего из очага, эритема исчезает, но сохраняется повышенная чувствительность пораженного участка к действию неблагоприятных факторов. Контакт с холодной водой провоцирует резко выраженный болевой синдром. При длительной экспозиции лакриматоров в высокой концентрации возможны летальные исходы. Причиной смерти, как правило, является токсический отек легких. При действии ОВ раздражающих носоглотку, симптомы поражения наступают позже, чем в случае поражения ОВ слезоточивого действия. Длительность скрытого периода зависит от концентрации ОВ и колеблется в интервале от 4 до 30 мин. При очень высоком содержании мышьякорганических соединений в окружающем воздухе возможно появление симптомов уже через 30 сек. После удаления пострадавшего из зоны заражения проявления интоксикации продолжают нарастать, достигают максимальной выраженности через 30-60 мин, а в последующие 2-3 ч постепенно стихают. К концу вторых суток наступает полное выздоровление. Характерной особенностью раздражающих веществ является их способность сенсибилизировать организм. Повторные воздействия сопровождаются резким повышением чувствительности к этим казалось бы малоопасным ядам. Люди реагируют выраженной реакцией на ничтожные количества веществ в окружающем воздухе. Очень часто развивается аллергический дерматит. |