Глава 6. ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ОБЩЕЯДОВИТОГО ДЕЙСТВИЯ
6.1. ПОНЯТИЕ ОБ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВАХ ОБЩЕЯДОВИТОГО ДЕЙСТВИЯ
ОВ общеядовитого действия
— химические соединения, способные в результате взаимодействия с различными биохимическими структурами организма вызывать острое нарушение энергетического обмена. Объединяет эти различные по своей химической природе вещества то, что они вмешиваются в процессы энергообмена на различных уровнях, начиная с доставки кислорода и заканчивая образованием макроэргов, а поскольку все основные процессы жизнедеятельности клетки являются энергозависимыми, то и любое нарушение в энергообмене ведет к тяжелым последствиям, вплоть до гибели биологической структуры. Из общеядовитых веществ наибольший интерес представляют яды крови и тканевые яды.
В группе ядов крови стоит выделить яды гемоглобина, которые обратимо или необратимо изменяют биохимические свойства гемоглобина: оксид углерода, оксид азота, нитробензол, анилин, ксилидин, нитриты.
Среди тканевых ядов стоит выделить ингибиторы ферментов тканевого дыхания, которые блокируют ферментативное окисление органических соединений: синильная кислота, цианиды, сероводород, нитрилы.
Читайте также: Доза облучения при флюорографии: нормативные показатели, возможные риски
6.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИНИЛЬНОЙ КИСЛОТЫ. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СИНИЛЬНОЙ КИСЛОТЫ
Синильная кислота в обычных условиях представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, имеющую запах горького миндаля, с температурой кипения +26 °С. Относительная плотность паров по воздуху — 0,93, LCt50 — 1,5 мг×мин/л. Образующийся очаг поражения нестойкий, быстродействующий, смертельный. Путь поступления синильной кислоты — ингаляционный (в подавляющем большинстве случаев), перкутанный и пероральный.
Синильная кислота и цианиды относятся к типичным ферментным ядам с высокоизбирательным механизмом действия. После поступления в кровь они разносятся по всем органам и тканям и вступают в реакцию с трехвалентным железом и двухвалентной медью (окисленные формы) цитохромоксидазы (цитохрома А3) — конечного фермента цепи тканевого дыхания. В результате этого взаимодействия железо и медь теряют способность переходить в восстановленную форму, а фермент, следовательно, передавать электроны на атомарный кислород. Это приводит к тому, что все ферменты дыхательной цепи переходят в окисленное состояние и теряют способность к передаче электронов. В результате тормозится вся система биологического окисления во всех органах и тканях, следствием чего является прекращение образования макроэргических соединений (АТФ) в цепи биологического окисления, что сопровождается быстрым истощением энергетических ресурсов. Развивается состояние так называемой тканевой гипоксии, когда артериальная кровь, предельно насыщенная кислородом, проходя через ткани в венозную систему, почти не отдает кислород тканям, лишенным способности его утилизировать. При этом венозная кровь по количеству находящегося в ней кислорода приближается к артериальной, чем объясняется розовый цвет кожных покровов и слизистых оболочек, несмотря на развитие гипоксии. При стремительно развивающемся отравлении компенсаторные гликолитические механизмы генерирования энергии не успевают получить необходимое развитие, и пострадавший, при тяжелых формах интоксикации, погибает в результате выведения ядом из строя основного пути образования энергии — тканевого дыхания. При тканевой гипоксии эффективность оксигенотерапии меньше, чем при других видах гипоксии. Однако известно, что ингаляция 100% кислорода повышает его парциальное давление в капиллярах тканей и, таким образом, улучшает условия его утилизации тканями.
Отравляющие вещества удушающего действия
ОВ удушающего действия
— обычно нестойкие, поражают главным образом органы дыхания, вызывая тяжелое заболевание — отек легких.
Первые признаки поражения могут проявиться или сразу (например, при воздействии больших концентраций хлорпикрина), или через несколько часов после вдыхания отравленного воздуха (например, при отравлении фосгеном).
К группе отравляющих веществ удушающего действия относятся фосген, дифосген и хлорпикрин.
Фосген
(химическое название хлорангидрид угольной кислоты) — химическое соединение углерода, кислорода и хлора. При обычной летней температуре и атмосферном давлении фосген представляет собой газ с запахом, напоминающим запах прелого сена. Газообразный фосген почти в 372 раза тяжелее воздуха. При охлаждении ниже +8° или сжатии он превращается в жидкость.
Фосген — нестойкое ОВ замедленного действия (коварный газ). Действует главным образом на органы дыхания. При поражении фосгеном пострадавший ощущает сладковатый привкус во рту, появляются кашель, головокружение и общая слабость. Эти ощущения после выхода из отравленной атмосферы проходят, и в течение нескольких часов пострадавший чувствует себя хорошо. Но затем, через 4—6 часов, состояние пострадавшего становится очень тяжелым. Учащается дыхание, появляются кашель и одышка, синюшная окраска губ, щек, носа, ушей, головная боль, головокружение, сердцебиение. При кашле выделяется пенистая жидкость с примесью крови. Начинает развиваться отек легких, который может закончиться смертью.
Применение фосгена возможно в авиационных бомбах, в артснарядах, минах. В летнее время на открытой местности действие фосгена может продлиться 15—20 минут. В плохо продуваемых местах (лес, парк, овраг, застроенный со всех сторон двор) фосген может застаиваться до 2—3 часов. Зимой эти сроки увеличиваются в несколько раз.
Обнаружение фосгена в воздухе может быть произведено по внешнему виду волны ОВ (белесоватое редкое облако тумана, образующегося при разрыве бомбы снаряда или мины) и при помощи индикаторных трубок.
Защита от фосгена — противогаз.
Дегазация содержащего фосген воздуха в закрытых помещениях (если невозможно проветривание) производится разбрызгиванием аммиака (нашатырного спирта).
Дифосген
Читайте также: Опасные газы и способы обнаружения их утечки
(химическое название — трихлорметил-хлоркарбонат) — отравляющее вещество, по химической природе и боевым свойствам похожее на фосген. По внешнему виду — бесцветная или буроватая прозрачная жидкость с неприятным запахом, похожим на запах фосгена. Кипит при температуре +128°. На воздухе испаряется медленно, при зимних температурах не замерзает.
Характер действия паров дифосгена ничем существенным не отличается от фосгена. Наблюдается лишь несколько более сильное раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей.
Боевое применение дифосгена возможно в авиабомбах, артснарядах и минах. В смесях с другими ОВ возможно применение дифосгена путем поливки с воздуха. Летом на открытой местности действие дифосгена может продолжаться до 1 часа, а зимой — несколько часов.
Распознается дифосген по внешнему виду волны ОВ и теми же индикаторными трубками, что и фосген.
Защита от дифосгена — противогаз. Дегазация воздуха в закрытых помещениях производится (если невозможно проветривание) разбрызгиванием аммиака (нашатырного спирта).
Хлорпикрин
(или трихлорнитрометан) содержит в своем составе углерод, хлор, азот и кислород. По внешнему виду хлорпикрин — бесцветная или зеленовато-желтая жидкость с резким раздражающим запахом. Кипит при температуре +112°, испаряется на воздухе быстрее дифосгена. Не затвердевает даже при сильных морозах.
В малых концентрациях хлорпикрин раздражает верхние дыхательные пути и особенно сильно — глаза (сильная резь, обильное слезотечение). В больших концентрациях хлорпикрин поражает органы дыхания, вызывая острый отек легких.
В первый момент поражения парами хлорпикрина появляются резкое раздражение глаз и верхних дыхательных путей, слезотечение, самопроизвольное закрывание век, боль в горле и груди, рвота, кашель. Затем развивается острый отек легких с резкой одышкой и синюхой.
Хлорпикрин — ОВ нестойкого типа. В первую мировую войну применялся в артснарядах, минах, ручных гранатах. Стойкость его летом на открытой местности не превышает 1 часа, а зимой — 2—3-х часов.
В настоящее время хлорпикрин используется как учебное ОВ.
Пары хлорпикрина в воздухе легко обнаруживаются по их действию на глаза.
Защита от паров хлорпикрина — противогаз.
Дегазация одежды и продуктов производится проветриванием до исчезновения запаха и раздражающего действия.
Классификация токсических веществ
В классификации по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.
Читайте также: Отравления удушающими газами
Общетоксические химические вещества (углеводороды, сероводород, синильная кислота, тетраэтилсвинец) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.
Раздражающие вещества (хлор, аммиак, оксид азота, фосген, сернистый газ) воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути.
Сенсибилизирующие вещества (антибиотики, соединения никеля, формальдегид, пыль и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.
Канцерогенные вещества (бензпирен, асбест, никель и его соединения, окислы хрома) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний.
Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.
Мутагенные вещества (соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки. Мутагенные вещества вызывают изменения (мутации) в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Число мутаций увеличивается с дозой, и если мутация возникла, она носит стабильный характер и передается из поколения в поколение в неизмененном виде. Такие индуцированные химическими веществами мутации носят ненаправленный характер. Их груз вливается в общий груз спонтанных и ранее накопленных мутаций. Генетические эффекты от мутагенных факторов носят отсроченный и длительный характер. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.
Вредное биологическое действие химических веществ начинается с определенной пороговой концентрации. Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества используются показатели, характеризующие степень его токсичности. К таким показателям относятся средняя смертельная концентрация вещества в воздухе (ЛК50); средняя смертельная доза (ЛД50); средняя смертельная доза при нанесении на кожу (ЛДК50); порог острого действия (LimО.Д); порог хронического действия (LimХ.Д); зона острого действия (ZО.Д); зона хронического действия (Z Х.Д), предельно допустимая концентрация.
Гигиеническое нормирование, т. е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до предельно допустимых концентраций (ПДКрз) применяют для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГН 2.2.5.1313-03 “Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны”, ГН 2.2.5.1314-03 “Ориентировочные безопасные уровни воздействия”).
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКРЗ) — концентрация вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
ПДКРЗ, как правило, устанавливают на уровне в 2–3 раза более низком, чем порог хронического действия. При выявлении специфического характера действия вещества (мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего) ПДКРЗ снижают в 10 раз и более.