Токсичные дозы зарина и его антидот
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 21.12.2024
Исследовано влияние антидота пеликсима на возможность определения маркеров фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) G-типа - зарина и зомана в биопробах, полученных в остром эксперименте in vivo после отравления крыс ФОВ в дозах 0.5 ЛД50. Установлено, что введение эквитоксических доз зомана и зарина приводит к снижению активности АХЭ мембран эритроцитов вплоть до 7 дней после отравления. Результат действия пеликсима на восстановление активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) эритроцитов наиболее выражен через сутки после отравления зарином. Регенерация ФОВ из состава белковых аддуктов плазмы крови с помощью фторид-иона в условиях эксперимента была возможна в течение периода до 7-ми дней после отравления зоманом без применения антидотной терапии и 3-х дней с применением терапии; при отравлении зарином - в течение 3-х дней независимо от применения антидота. Влияние антидота на экскрецию продукта гидролиза зарина – О-изопропилметилфосфоната (ИМФК) оказалось значительным, в то время как на экскрецию гидролитического метаболита зомана О-пинаколилметилфосфоната (ПМФК) введение антидота влияния не оказывало. Через сутки после отравления и введения пеликсима ИМФК был идентифицирован в моче на уровне 15.3 нг/мл, в то время как в образцах мочи животных, не получавших антидот, на уровне 55.0 нг/мл; через трое суток ИМФК был определен только в моче животных, получавших антидот, на уровне 4.9 нг/мл. Содержание ПМФК в моче животных, получивших антидот составляло 44 нг/мл через сутки после отравления, без антидота – 53 нг/мл, через 3 суток - 12 и 14 нг/мл, соответственно. Таким образом, влияние антидота на профиль экскреции гидролитических метаболитов значительнее для зарина, чем для зомана.
Ключевые слова
Об авторах
ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА России
Россия
ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА России
Россия
Список литературы
1. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и об его уничтожении, русская версия // Технический Секретариат Организации по Запрещению Химического Оружия.2005; 181 с.
2. Prokofieva D.S., Voitenko N.G., Gustyleva L.K., Babakov V.N., Savelieva E.I., Jenkins R.O., Goncharov N.V. Microplate spectroscopic methods for determination of the organophosphate soman // J. Environ. Monit. 2010; 12(6): 1349-54.
4. Sporty J.L.S., Lemire S.W., Jakubowski E.M., Renner J.A., Evans R.A., Williams R.F., Schmidt J.G., Van der Schans M.J., Noort D., Johnson R. Immunomagnetic separation and quantification of butyrylcholinesterase nerve agent adducts in human serum // Anal. Chem. 2010; 82(15): 6593-600.
7. Бабаков В.Н., Подольская Е.П., Гончаров Н.В., Глашкина Л.М., Краснов И.А., Поляков Н.Б., Войтенко Н.Г., Прокофьева Д.С., Краснов Н.В., А.С. Радилов. Новые маркеры интоксикации фосфорорганическими соединениями в пептидной фракции плазмы крови крыс // Токсикологический вестник. 2010; 2: 31-38.
8. Black R. M. Historical and perspectives of bioanalytical methods for chemical warfare // J. of chromatography B. 2010; 878: 1207–1215.
9. Worek F., Thiermann H., Szinicz L., Eyer P. Kinetic analysis of interactions between human acetylcholinesterase, structurally different organophosphorus compounds and oximes// Biochem. Pharmacol. 2004; 68: 2237–2248.
10. Юдин М. А., Быков В. Н., Никифоров А. С., Сарана М. А. Особенности проявления нехолинолитического действия блокаторов центральных мускариновых рецепторов. Токсикологический Вестник. 2014; 2: 10-15.
11. Петров А.Н., Софронов Г.А., Нечипоренко С.П., Сомин И.Н. Антидоты фосфорорганических отравляющих веществ // Рос. хим. ж. 2004; 48 (2): 110-116.
13. «Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита» / Под ред. С.А. Куценко. – С.А. Куценко. – СПб: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2004
14. Корягина Н.Л., Савельева Е.И., Уколов А.И., Прокофьева Д.С., Хлебникова Н.С., Орлова Т.И., Уколова E.С., Радилов А.С., Гончаров Н.В. Возможности химико-токсикологического анализа при моделировании острого отравления веществом VR и антидотной терапии карбоксимом // Токсикологический вестник. 2016; 2: 8 – 18.
15. Корягина Н.Л., Савельева Е.И., Хлебникова Н.С., Копейкин В.А., Конева В.Ю., Радилов А.С. Особенности анализа фосфорорганических отравляющих веществ, реактивированных из состава аддуктов с белками крови при установлении факта воздействия химического оружия // Токсикологический вестник. 2014; 4: 39-46.
16. Савельева Е.И., Корягина Н.Л., Копейкин В.А., Сорокоумов П.Н., Конева В.Ю. Методика измерений массовых концентраций фосфорорганических веществ, реактивированных из состава аддуктов, в плазме крови методом газовой хромато-масс-спектрометрии. Свидетельство об аттестации № 222.0255/01.00258/2014 от 22.10.14 г.
17. Каракашев Г.В., Криворотова Н.В., Морозова Т.Е., Корягина Н.Л., Савельева Е.И., Копейкин В.А. Методика измерений массовых концентраций О-алкилметилфосфонатов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-селективным детектированием. Свидетельство об аттестации № 222.0183/01.00258//2012 от 02.08.2012. ФР.1.39.2012.13710.
18. Савельева Е.И., Густылева Л.К., Орлова О.И., Хлебникова Н.С., Корягина Н.Л., Радилов А.С. Современные методы идентификации и количественного определения фосфорорганических отравляющих веществ (Обзор) // Журнал прикладной химии. 2014; 87 (8):1017-1027.
19. Polhuijs M, Langenberg JP, Benschop HP. New method for retrospective detection of exposure to organophosphorus anticholinesterases: application to alleged sarin victims of Japanese terrorists. Toxicol Appl Pharmacol. 1997;146: 156–161.
20. Polhuijs M, Langenberg JP, Noort D, Hulst AG, Benschop HP. Retrospective detection of exposure to organophosphates: analyses in blood of human beings and rhesus monkeys. In: Sohns T, Voicu VA, eds. NBC Risks: Current Capabilities and Future Perspectives for Protection. Dordrecht, Holland, the Netherlands: Kluwer Academic Publishers; 1999: 513–521
21. McGuire M., Jakubowski E.M., Thomson Jr.S.A. Monitoring of Biological Matrices by GC-MS-MS for Chemical Warfare Nerve Agent Detection // Spectroscopy. 2011; Special Issues Apr 01: 1-7.
22. Voicu VA, Bajgar J, Medvedovici A, Radulescu FS, Miron DS. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of some oximes and associated therapeutic consequences: a critical review. J Appl Toxicol. 2010; 30(8):719-29.
23. Белинская Д.А., Шмурак В.И., Прокофьева Д.С., Гончаров Н.В. Исследование связывания зомана с альбумином методами молекулярного моделирования // Токсикологический Вестник.2012; 6: 13-19.
24. Белинская Д.А., В.И. Шмурак, Д.С. Прокофьева, Н.В. Гончаров. Сывороточный альбумин: поиск новых сайтов взаимодействия с фосфорорганическими соединениями на примере зомана // Биоорганическая химия. 2014; 40(5): 541-549.
26. Гончаров Н.В., Д.А. Белинская, А.В. Разыграев, А.И. Уколов. О ферментативной активности альбумина // Биоорганическая химия. 2015; 41(2): 131-144.
27. Adams T.K., Capacio B.R., Smith J.R., Whalley C.E, Korte W.D. The application of the fluoride reactivation process to the detection of sarin and soman nerve agent exposures in biological samples // Drug chem.. toxicol. 2004; 27(1): 77-91.
28. Shih ML, McMonagle JD, Dolzine TW, Gresham VC. Metabolite pharmacokinetics of soman, sarin and GF in rats and biological monitoring of exposure to toxic organophosphorus agents. J Appl Toxicol. 1994; 14(3):195-9.
29. Czerwinski SE, Skvorak JP, Maxwell DM, Lenz DE, Baskin SI. Effect of octanol:water partition coefficients of organophosphorus compounds on biodistribution and percutaneous toxicity. J Biochem Mol Toxicol. 2006;20(5):241-6.
30. Корягина Н.Л., Савельева Е.И., Хлебникова Н.С., Уколов А.И., Уколова Е.С., Каракашев Г.В., Радилов А.С. Хроматомасс-спектрометрическое определение алкилметилфосфоновых кислот в моче // «Масс-спектрометрия». 2015; 12(4): 236-246.
31. Munro N. B., Talmage S.S., Griffin L.C., Waters A.P., Watson A.P., King J.F., Hauschhild V. The sourses, fate, and toxicity of chemical warfare agent degratanion products // Environ. Health Perspect. 1999; 107(12): 933-974.
32. Riches J., Morton I., Read R.W., Black R.M. The trace analysis of alkyl alkylphosphonic acids in urine using gas chromatography-ion trap negative ion tandem mass spectrometr // J. Chromatogr. B. 2005. 816 (1-2): 251-258.
33. Noort D., Hulst A.G., Platenburg D.H.J.M., Polhuijs M., Benschop H.P. Quantitative analysis of O-isopropyl methylphosphonic acid in serum samples of Japanese citizens allegedly exposed to sarin: estimation of internal dosage // Arch. Toxicol. 1998; 72 (10): 671-675.
35. Nakajima T., Sasaki K., Ozawa H., Sekijima Y., Morita H., Fukushima Y. and Yanagisawa N. Urinary metabolites of sarin in a patient of the Matsumoto sarin incident // Arch. Toxicol. 1998; 72(9): 601-603.
36. Riches J, Morton I, Read RW, Black RM. The trace analysis of alkyl alkylphosphonic acids in urine using gas chromatography-ion trap negative ion tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2005; 816(1-2): 251-258.
38. Гончаров Н.В., Прокофьева Д.С., Сорокоумов П.Н. Взаимодействие химических веществ с белками плазмы крови: методологические проблемы фармакои токсикокинетики // Токсикологический Вестник. 2013; 4: 11-16.
39. Xie S, Borazjani A, Hatfield MJ, Edwards CC, Potter PM, Ross MK. Inactivation of lipid glyceryl ester metabolism in human THP1 monocytes/macrophages by activated organophosphorus insecticides: role of carboxylesterases 1 and 2. Chem Res Toxicol. 2010; 23(12):1890-1904.
40. Курдюков И.Д., Шмурак В.И., Надеев А.Д., Войтенко Н.Г., Прокофьева Д.С., Гончаров Н.В. «Эстеразный статус» организма при воздействии токсических веществ и фармпрепаратов // Токсикологический Вестник. 2012; 6: 6-13.
41. Maxwell DM. The specificity of carboxylesterase protection against the toxicity of organophosphorus compounds. Toxicol Appl Pharmacol. 1992;11
Токсичные дозы зарина и его антидот
Токсичные дозы зарина и его антидот
Внутривенное введение зарина в дозе 2 мкг/кг. Ни у одного испытуемого симптомов не появилось. Уровень ЭХ упал до 28 % контрольного. Спонтанной нормализации не отмечено. Через 1—5 ч после экспозиции введен 2-РАМ-С1 в дозах 2,5—25 мг/кг, что привело к реактивации примерно 40 % ЭХ. "Старение" быстрое — за 5-6 ч.
В марте 1995 г. в поездах токийского метро 6 человек погибли и около 600 были госпитализированы в результате поражения парами вещества, определенного как зарин. Пассажиры кашляли, жаловались на головную боль, ухудшение зрения и тошноту. Некоторые теряли сознание. Когда поезда прибывали на станции, люди, шатаясь, выходили на платформы и падали, изо рта у них шла пена, иногда из носа текла кровь.
Похожий, но меньший по масштабам инцидент произошел в метро Иокогамы, откуда госпитализировано 11 пассажиров с жалобами на головокружение и боль в глазах. В июне 1994 г. 7 человек умерли из-за таинственного отравления газом в Мацумото (Япония). Подозрение также пало на зарин. Способ применения яда остался неизвестным.
Предполагаемый террористический акт с применением зарина произошел 27 июня 1994 г. в жилом районе Мацумото. Отравились около 600 жителей и спасателей; 58 человек были госпитализированы, семь человек умерли. Лабораторные анализы тяжелых пациентов показали снижение уровней сывороточной холинэстеразы, эритроцитарной ацетилхолинэстеразы, триглицеридов, калия и хлорида в сыворотке, увеличение сывороточной активности креатинкиназы, количества лейкоцитов и концентрации кетоновых тел в моче.
Обследование не выявило стойких физикальных аномалий ни у одного из пострадавших. Уровень ацетилхолинэстеразы вернулся к норме за 3 мес у всех наблюдавшихся людей. Хотя субклинические миоз и невропатия в ряде случаев сохранялись и через 30 сут после экспозиции, почти все симптомы экспозиции к зарину быстро и без последствий прошли у подавляющего большинства пациентов.
Среди недавних инцидентов с применением зарина следует отметить случаи отравления мирного населения в 2014 и 2017 годов в Сирии.
б) Экспозиция к зарину — отдельные случаи. Мужчина в возрасте 52 лет. Симптомы: цианоз, судороги, затрудненное дыхание, миоз, мышечные фасцикуляции, слюнотечение, ринорея.
Лечение: атропин (14 мг за 1 сут); пралидоксима хлорид (2 мг в 150 мл изотонического солевого раствора внутривенно 3 раза в первые 2 ч); кислород; вспомогательная вентиляция, назогастральная аспирация, пациент выздоровел через несколько дней после периода эмоциональной неустойчивости, но 18 мес спустя умер от острого инфаркта миокарда. У троих взрослых возникли жалобы на внезапное появление ринореи, незначительный дыхательный дискомфорт, миоз, боль в глазах, слюнотечение, спорадические звуки и хрипы в легких.
В связи с легкостью симптомов лечение не назначалось, а уровень ЭХ (минимум 20—40 % нормы) спонтанно нормализовался за 20 (плазменная холинэстераза) — 90 (ЭХ) сут.
в) Зарин — ингаляция. У двоих взрослых после случайной экспозиции к парам зарина (0,09 мг/м3) уровень ЭХ составил 19 и 84 % нормы, а зрачки стали точечными и нереактивными. Никаких других симптомов не появилось, и обоим не потребовалось лечения. Нормальная холинэстеразная активность восстанавливалась постепенно за 90 дней. Зрачковые рефлексы отсутствовали до 11 сут после экспозиции. Миотические зрачки расширились за 30—45 сут.
Ингибирование ЭХ, по-видимому, прямо коррелирует с дозой зарина. После воздействия его концентрации 2,73 мг/м3 в течение 2 мин у одного из двух испытуемых это ингибирование соответствовало 23 %. Сужение зрачков оставалось без изменений в течение 24 ч . У рабочих после экспозиции к зарину 3 или более раз за 6 лет возникали хронические аномалии головного мозга, заметные на электроэнцефалограмме.
г) Зарин — прием внутрь. Пероральный прием зарина в дозах 0,030—1,76 мг (0,0005—0,022 мг/кг) привел к падению уровней плазменной и эритроцитарной холинэстераз соответственно на 69 и 72 %. Однократная доза 0,022 мг/кг вызвала слабую субъективную симптоматику, которая появилась через 20—60 мин после приема зарина внутрь и сохранялась в течение 24 ч.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Нервно-паралитический газ зарин: свойства и воздействие на человека
Белый дом и Пентагон заявили, что, по данным американской разведки, власти Сирии могли "в небольшом количестве" применить химоружие. Правительство не исключило, что сирийские власти применяли газ зарин, но уточнило, что необходимо получить информацию из более "надежных источников".
Зарин — изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты — отравляющее вещество нервно-паралитического действия; бесцветная, подвижная жидкость.
При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы зарин быстро в них впитывается. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.
Зарин применяется для поражения путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние — пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 километров от места применения. Стойкость зарина летом может достигать нескольких часов, зимой — до двух суток.
Средствами защиты от зарина служат противогаз, а также антидоты, в частности, атропин.
Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.
Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания). Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л при экспозиции одна минута. Смертельная концентрация при резорбции через кожу — 0.12 мг/л.
При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных наблюдаются сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.
В случае попадания через кожные покровы характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее.
В 1993 году в Париже государствами — участниками ООН была открыта для подписания Конвенция о химическом оружии, запрещающая производство и накопление многих химических средств, в том числе зарина. Конвенция вступила в силу 29 апреля 1997 года, и призвала к полному уничтожению всех запасов указанных химических средств к апрелю 2007 года.
Боеприпасы с зарином использовал Ирак во время войны с Ираном — в результате авиаудара по городу Халабджа в 1988 году погибли около 5 тысяч человек, примерно 20 тысяч пострадали.
В 1995 году японская секта "Аум Синрике" применила нервно-паралитический газ зарин в токийском метро. В результате 12 человек погибло и тысячи были отправлены в больницы.
«Отрава века» или открытие доктора Шрадера. Часть 2
Создав новое поколение химического оружия и организовав промышленное изготовление зарина и табуна втайне от союзников по антигитлеровской коалиции, Германия получила явное преимущество перед ними в области химических вооружений. В случае развязывания химической войны с применением табуна, зарина и в какой-то доле зомана перед союзниками встали бы неразрешимые в ходе последних лет войны проблемы защиты войск от этих отравляющих веществ. Ответное применение иприта, фосгена и других отравляющих веществ, составлявших основу их химического арсенала, не обеспечивало получение адекватного эффекта.
Союзные армии не имели необходимых средств защиты от табуна и зарина. Отсутствовали антидоты, газосигнализаторы и дегазирующие растворы. Защитное обмундирование, состоявшее на снабжении союзных армий, было пригодно для защиты тела от паров иприта и люизита, но не обладало изолирующими свойствами от фосфорорганических отравляющих веществ. К счастью для союзных армий, применение против них табуна и зарина не состоялось. До сих пор не раскрыты причины, по которым Германия, обреченная на поражение в войне обычными средствами, не попыталась переломить ход войны в свою пользу с помощью новейшего химического оружия.
После окончания боевых действий, химические арсеналы германии, технологическое оборудование, документация и специалисты были использованы союзниками для организации собственного производства аналогичных БОВ и разработки новых рецептур.
Попавшие в советскую зону оккупации завод по изготовлению табуна и технологическая установка по синтезу зарина были демонтированы и перевезены в Сталинград (ныне Волгоград), где затем было организовано изготовление советского химического оружия по немецкой технологии.
При участии немецких специалистов во главе с Г.Шрадером в США к 1952 году пустили на полную мощность вновь построенный завод по изготовлению зарина в составе армейского Рокки-Маунтинского арсенала (г. Денвер, штат Колорадо).
Успех немецких химиков, открывших табун, зарин и зоман, породил резкое расширение масштабов работ по поиску новых отравляющих веществ, проводимых в США, Советском Союзе и в других странах. Результат не заставил себя долго ждать Уже в 1952 году сотрудником лаборатории химических средств защиты растений английского концерна «Империал кемикл индастриз» доктором Ранаджи Гошем было синтезировано еще более токсичное вещество из класса фосфорилтиохолинов. Англичане, в соответствии с трехсторонним соглашением между США, Великобританией и Канадой по проблеме химического оружия и защиты от него, информацию об открытии нового высокотоксичного вещества передали в Эджвудский арсенал армии США для испытаний и оценок.
На основе полученного Р.Гошем вещества в США было принято на вооружение и начато производство нервно-паралитического БОВ известного под шифром - VX. В апреле 1961 года в США начал работать на полную мощность завод в Нью- Порте (штат Индиана) по производству вещества VX и снаря¬женных им боеприпасов. Годовая производительность завода в год его пуска равнялась 5000 тонн вещества.
В начале 60-х годов производство вещества VX и соответствующих химических боеприпасов было создано и в Советском Союзе, вначале только на химическом комбинате в г.Волгограде, а затем и на новом заводе в г.Чебоксары на Средней Волге.
Наращивание токсичности ОВ во времени Вещество VX токсичнее зарина примерно в 10 раз. Главное отличие вещества VX от зарина и зомана состоит в его особо высоком уровне токсичности при накожной аппликации. Если летальные дозы зарина и зомана при воздействии на кожу в капельно-жидком состоянии равны 24 и 1,4мг/кг соответственно, то аналогичная доза вещества VX не превышает 0,1мг/кг.
Для фосфорорганических отравляющих веществ характерно удачное сочетание высокой токсичности с физико-химическими свойствами, близкими к идеальными. Они представляют собой подвижные жидкости, не затвердевающие при низких температурах, и могут без ограничений применяться в любых погодных условиях. Зарин, зоман и вещество VX характеризуются высокой стабильностью, могут длительно храниться в специальных емкостях и в корпусах средств доставки, допускают диспергирование с помощью взрывчатых веществ, путем термической возгонки и распылением из различных устройств. Зарин, зоман и вещество VX способны вызвать смертельный исход и в случае воздействия на кожу в парообразном состоянии. Летальная доза паров вещества VX при этом в 12 раз ниже, чем у зарина, и в 7,5 — 10 раз ниже, чем у зомана. Отмеченные различия токсикологических характеристик зарина, зомана и вещества VX обусловливают различные подходы к их боевому применению.
Зарин легко переводится в парообразное состояние или аэрозоль и в таком виде пригоден для нанесения ингаляционных поражений, так как обладает довольно незначительной по вели¬чине летальной дозой (75 мг.мин/м3). Дозы такого уровня не составляет труда создавать на площади цели с помощью артиллерийских и авивционных боеприпасов, причем всего за 30 — 60 сек, затрачиваемых личным составом подразделений на надевание противогазов после получения сигнала химической тревоги. При таком способе применения зарин не создает стойкого заражения местности и вооружения, в силу чего он может быть применен против войск противника, находящихся в непосредственном соприкосновении со своими войсками, так как к моменту захвата позиций противника зарин улетучится и опасность поражения своих войск исчезнет. Наоборот, применение зарина в капельно-жидком состоянии не эффективно из-за его летучести и относительно низкой токсичности при воздействии на кожу.
Вещество VX является высококипящей жидкостью. Его можно применять в виде тонкодисперсного аэрозоля для нанесения поражений, подобно зарину, ингаляционным путем, но такое применение вещества VX невыгодно. Наибольший эффект достигается в виде грубодисперсного аэрозоля с целью нанесения поражений, воздействуя на незащищенные участки кожных покровов. Высокая температура кипения и низ¬кая летучесть обусловливают сохраняемость капель вещества VX при дрейфе в атмосфере на десятки километров от места выброса их в атмосферу. Благодаря этому удается создавать площади поражения в 10 и более раз превышающие площади поражения тем же веществом, переведенным в парообразное состояние или в тонкодисперсный аэрозоль.
За время надевания противогаза человек может вдохнуть десятки литров зараженного воздуха. После надевания противогаза воздействие паров и аэрозольных частиц отравляющего вещества на живую силу практически прекращается. Защита от грубодисперсного аэрозоля или капель вещества VX значительно сложнее. В таком случае наряду с защитой органов дыхания (первоочередной защитой) необходима защита все¬го тела от оседающих капель отравляющего вещества. Использование защитных свойств только противогаза и защитного костюма повседневного ношения не обеспечивает защиты, ибо и противогаз, и защитные куртки и брюки сами по себе не закрывают кисти рук, а также части лица и шеи. Постоянное ношение защитных перчаток и подшлемников исключается по физиолого—гигиеническим показателям. К тому же далеко не все операции персонал может выполнять, пользуясь защитными перчатками. Время, затрачиваемое на надевание дополнительных предметов защитной одежды исчисляется 3—5 минутами. За время надевания противогаза, а затем и предметов защитной одежды, на тело человека, на его защищенные и незащищенные кожные покровы в виде грубодисперсного аэрозоля с целью нанесения поражений, воздействуя на незащищенные участки кожных покровов. Высокая температура кипения и низкая летучесть обусловливают сохраняемость капель вещества VX при дрейфе в атмосфере на десятки километров от места выброса их в атмосферу. Благодаря этому удается создавать площади поражения в 10 и более раз превышающие площади поражения тем же веществом, переведенным в парообразное состояние или в тонкодисперсный аэрозоль.
Отравляющие вещества зоман и VX, примененные в аэрозольно-капельном состоянии, вызывают опасное и на длительный срок заражение обмундирования или защитных костюмов, личного оружия, боевых и транспортных машин, инженерных сооружений и местности, что обусловливает сложность проблемы защиты от них. Особенно опасны в этом отношении умеренно стойкие отравляющие вещества, способные вызывать заражение воздуха до опасных пределов и отличающиеся повышенным уровнем токсичности в интервале минимально эффективных доз. Химическое оружие, если отсчет времени вести от первой газобаллонной атаки хлором в апреле 1915 года, существует во¬семь десятилетий. За эти годы токсичность отравляющих веществ по сравнению с примененным в то время хлором возросла примерно в 1900 раз. Многообразие состоящих на вооружении и потенциальных отравляющих веществ, отличающихся друг от друга физико-химическими свойствами и агрегатным состоянием, характером токсического действия и уровнями токсичности, существенно осложняет создание средств противохимической защиты, особенно антидотных препаратов, систем индикации и оповещения. Трудно разрешимые проблемы противохимической защиты сохраняются прежде всего из-за угрозы применения высокотоксичных жидких отравляющих веществ, поскольку они способны наносить поражения не только через органы дыхания, но и при попадании на кожу. Противогазы и комплекты средств защиты кожи, даже новейшие из них, оказывают неблагоприятное воздействие на людей, лишая их нормальной подвижности из-за отягощающего действия и противогаза, и средств защиты кожи, вызывая непереносимые тепловые нагрузки, ограничивая видимость и другие восприятия, необходимые для управления боевыми средствами и общения друг с другом. Из-за необходимости проведения дегазации зараженной техники и персонала в ряде случаев требуется вывод подразделений войск из боя. Бесспорно, что современное химическое оружие представляет собой грозное оружие и, особенно, при его применении против войск, не имеющих надлежащих средств противохимической защиты, может быть достигнут значительный боевой эффект.
В годы «холодной войны», преследуя определенные политические цели, имела место откровенная гиперболизация поражающих свойств отравляющих веществ. Утверждалось, что химическое оружие чуть ли не грозит гибелью всего человечества. Не умаляя действительной опасности для людей, которую создает химическое оружие в случае его массированного применения, следует, однако, внести ясность в степень этой опасности.
Дескать, если в такой-то стране накоплено столько-то тысяч тонн отравляющих веществ, то этим количеством их можно якобы загубить такое число людей, которое подсчитывается путем деления всей массы запасенного отравляющего вещества на величину его одной летальной дозы для одного человека. В случае вещества VX при таком «подсчете» получается, что одна тысяча тонн его угрожает смертью для 10 млрд. человек. Такой подсчет числа ожидаемых жертв химического оружия имел своей целью нагнетание психоза в обществе путем устрашения, в угоду осуществлявшихся политических и идеологических диверсий.
На самом деле, при реальном применении отравляющих веществ далеко не каждая летальная доза примененного вещества находит свою жертву. В этом отношении химическое оружие не составляет исключения. К счастью для людей, далеко не каждая пуля, выпущенная в бою, и не каждый осколок в ходе прошедших войн достигал мишени, в противном случае человечество погибло бы даже от стрелкового оружия.
Величину «коэффициента использования» отравляющих веществ при их боевом применении можно оценить, исходя из рассмотрения следующего сценария. Допустим, химическая атака имеет своей целью уничтожить артиллерийскую батарею противника. В этом случае обстрел химическими снарядами ведется по всей ее огневой позиции, площадь которой по опыту прошлых войн принято считать равной 6 га. Средний списочный со¬став батареи равен примерно 60 человек. Следовательно, в сред¬нем для поражения одного человека обстреливается площадь в 1000 м2. При разрывах химических снарядов и авиабомб происходит заражение воздуха в слое высотой не менее 5 м. Следовательно, для того, чтобы вызвать летальное поражение одного солдата или офицера из состава артиллерийской батареи требуется создать летальные дозы вещества в любой точке воздушно¬го пространства объемом 5 тыс.м3. За время надевания противогаза натренированным персоналом (30-60 сек.) человек может вдохнуть 15—25 л зараженного воздуха. Таким образом, из 5 тыс. м3 зараженного воздуха только десятки литров его по¬падает в дыхательные пути пораженных или десятитысячные до¬ли процента примененного отравляющего вещества. Даже при полной экспозиции, то есть при химическом нападении на незащищенную живую силу, величина «коэффициента использования» примененного отравляющего вещества не превышает тысячных долей процента. Но и при столь низких «коэффициентах», накопленных запасов в мире отравляющих веществ на самом деле было вполне достаточно для того, чтобы уничтожить десятки миллионов человек. Особенно уязвимо гражданское население, не имеющее средств защиты и навыков его использования.
Своего пика развитие химическое оружие достигло в 70-е годы, когда были созданы так называемые бинарные боеприпасы. Корпус бинарного боеприпаса используется в качестве химического реактора, в котором осуществляется заключительная стадия синтеза отравляющего вещества из двух относительно малотоксичных компонентов. Их смешивание в артиллерийских снарядах про¬исходит в момент выстрела, за счёт разрушения из-за огромного ускорения разделительной перегородки, вращательное движение снаряда в канале ствола усиливает процесс смешивания. Переход к бинарным химическим боеприпасам обеспечивает получение очевидных выгод на стадии изготовления, при транспортировке, хранении и последующем уничтожении боеприпасов.
Дальнейшие исследования в области создания перспективных образцов химоружия, не привели к принятию на вооружение принципиально новых видов, обладающих более высоким убойным действием. Новые более токсичные отравляющие вещества получены не были. Реализация программы по бинарному оружию не привела к созданию боеприпасов с повышенной поражающей способностью.Совершенствование велось в области создания новых оптимальных рецептур и средств доставки. Поступление в арсеналы вооружений фосфорорганических отравляющих веществ нервно-паралитического действия знаменовало апогей в развитии химического оружия. Дальнейший прирост его боевой мощи не происходит и не прогнозируется в будущем. Получение новых отравляющих веществ, которые по уровню токсичности превосходили бы современные отравляющие вещества смертельного действия и при этом обладали бы оптимальными физико-химическими свойствами (жидкое состояние, умеренная летучесть, способность наносить поражения при воздействии через кожу, способность впитываться в пористые материалы и лакокрасочные покрытия и др.) не предвидится.
Это, а так же совершенствование обычных вооружений, окончание «холодной войны» и крайне негативное отношение к химическому оружию общественности привело к заключению международной «Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении».
Однако продолжаются работы по синтезу новых веществ и совершенствованию рецептур, не попадающих в список ОВ подлежащих ликвидации. Область применения химического оружия с поля боя переместилась на улицы городов, как «средство борьбы с беспорядками» и в арсеналы спецслужб для «борьбы с терроризмом».
Стоит отметить, что по выводящему из строя действию наиболее активные из наркотических анальгетиков по своему уровню действия достигают эффекта нервно-паралитических ОВ, а некоторые иррианты раздражающего действия превосходят старые удушающие газы. Они вполне способны в случае необходимости заменить собой неконвенционные ОВ.
Токсичные дозы зарина и его антидот
По данным ООН и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) химический терроризм входит в число наиболее опасных для человека и окружающей среды. При совершении данных терактов могут быть использованы отравляющие вещества как промышленного, так и непромышленного производства. Работа посвящена исследованию медико-санитарных последствий химического терроризма, произошедшее с 2011 по 2016 год. Приведена классификация химического терроризма по различным группам токсикантов и их медико-тактической характеристике. Выявлены наиболее опасные химические вещества в каждом исследуемом классе. Рассмотрены вероятные способы осуществления террористических актов с применением различных токсичных химических веществ. Разработаны мероприятия всех видов медико-санитарной помощи в очагах загрязнения химическими веществами раздражающего, пульмонотоксического, общеядовитого, цитотоксического, а также нервно-паралитического действия.
1. Глотов Е.Н., Шарифуллина Л.Р., Козырева А.А. Химический терроризм в социально-политических конфликтах // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. – 2014. – № 2. – С.47-52.
2. Гребенюк А.Н., Сосюкин А.Е., Василюк В.Б., Сидоров Д.А. Организация оказания неотложной медицинской помощи и лечение острых отравлений в Вооружённых силах Российской Федерации // Медицина катастроф. – 2010. – № 4. – С.20-22.
3. Казнин Ю.Ф., Соляников В.Д., Блиндин В.М. Медико-санитарные проблемы химического терроризма // Российский семейный врач. – 2009. – Т.13. – № 2. – С.63-70.
4. Клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи при остром ингаляционном поражении токсичными веществами в чрезвычайных ситуациях. – М.: ВЦМК «Защита», 2013. – 48 с.
5. Куценко С.А. и др. Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита /С.А. Куценко и др. – СПб.: Фолиант, 2004. – С. 527.
9. Софронов Г.А., Гребенюк А.Н., Шилов В.В. Токсикологические проблемы химического терроризма // Токсикологический вестник. – 2011. – № 6. – С. 13-19.
Социально-политические конфликты нередко в истории цивилизации разрешались путем применения такого жесткого средства противоборства, как терроризм [1].
Современный его характер отличается от более ранних своих проявлений техногенными методами и средствами ведения борьбы. По данным ООН и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), химический терроризм входит в число наиболее опасных для человека и окружающей среды [3]. При совершении данных терактов могут быть использованы отравляющие вещества как промышленного, так и непромышленного производства. Примером этому может служить недавнее применение кустарно изготовленного зарина боевиками против мирного населения в Сирии (Алеппо) [7]. При этом компоненты химического оружия на сегодняшний день доступны террористам как никогда ранее. Это объясняется либерализацией торговли, слабостью экспортного контроля и открытостью данных о новейших разработках в области химических вооружений.
Таким образом, получение высоко токсичных химических веществ для использования в террористических целях в настоящее время не является неразрешимой задачей. Необходимо учитывать, что последствия отравлений зависят от ряда факторов: вида, количества токсикантов, а также длительности контакта и путей их поступления в организм [9].
Целью данного исследования явилось проанализировать за последние 5 лет медико-тактическую характеристику очагов химического загрязнения, вызванных терактами, а также оценить этапы медицинской помощи при острых отравлениях.
Материалы и методы исследования
Для реализации данной цели на первом этапе исследования был проведён анализ источников средств массовой информации (интернет-ресурсов, обзоров статей, газет, телерадиопрограмм и др.). С их помощью были сгруппированы все виды химических терактов и обработаны данные частоты их встречаемости и числа пострадавших методом вариационной статистики. На втором этапе изучены все нормативные акты и клинические рекомендации по оказанию всех видов медико-санитарной помощи населению, пострадавшему в условиях ЧС, с помощью них предложены современные алгоритмы действий при острых отравлениях различными токсическими веществами при химических терактах для улучшения способов защиты пострадавших в ЧС.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ данных средств массовой информации по химическим терактам за 2011–2016 годы показал, что наиболее часто встречается пять групп отравляющих высокотоксичных веществ: боевых, аварийно-химически опасных, пестицидов и инсектицидов, растительных и животных токсинов, средств самообороны (см. таблицу 1).
К боевым отравляющим веществам при данных терактах относят: зарин, зоман, фосген, синильная кислота и другие. Из них наиболее часто встречается зарин. Основным сценарием хемотеррора данным токсикантом является использование начиненных зарином снарядов для миномета [7]. Физико-химические свойства фосфоорганических соединений показывают их стойкость и быстрое действие. Методики получения зарина, табуна, аналогов зомана, VX газы и других веществ опубликованы в различной учебно-методической литературе для специализированных учебных заведений в десятках стран на различных языках. Любой химик-лаборант может собрать небольшую пилотную установку и синтезировать данные отравляющие вещества. Использование в местах массового скопления людей нескольких десятков грамм таких токсичных веществ кустарного производства приведет к самым трагическим последствиям. При этом быстрое течение острых отравлений и развитие наиболее тяжелых поражений, а также недостаточность уровня знаний специалистов местных органах здравоохранения по оказанию медицинской помощи при химической травме неясной этиологии приводит к большому количеству безвозвратных потерь [5].
К аварийно-химически опасным веществам относят хлор, аммиак, фтористый водород, хлорокись фосфора, сероуглерод, фтор и другие. Наиболее чаще из них при химических терактах используются хлор и аммиак, которые применяются в промышленности и сельском хозяйстве. Основными способами террористических актов с применением данных веществ являются подрыв емкостей различного объема (в этом случае произойдёт загрязнение приземного слоя атмосферы, горизонтальных поверхностей объектов и сооружений) [6,7]. Токсическая концентрация хлора составляет свыше 0,002 г/м3, а у аммиака 0,012 г/м3. При авариях террористического характера токсический агент не всегда известен, что затрудняет возможности оказания медицинской помощи, ограничивает её до объёма посиндромной терапии (при коматозном состоянии, шоке, острой дыхательной недостаточности и прочих) [5].
Используется ряд высокотоксичных пестицидов, выпускаемых химической промышленностью во всех регионах мира. Среди них наиболее токсичными являются фосфорсодержащие пестициды. Токсическое действие многих из них аналогично нервно-паралитическому эффекту боевых отравляющих веществ. Среди них выделяют несколько групп: акарициды (средства борьбы с клещами), афициды (средства борьбы с тлей), бактерициды (средства борьбы с бактериями), фунгициды (средства борьбы с грибами) и т.д. Наиболее токсичными являются форат и паратион. Данные инсектициды производятся во многих странах мира (Австралия, Англия, Бельгия, США, Франция, и др.). Подрыв больших ёмкостей, содержащих твёрдые и жидкие пестициды, в густонаселённых районах, где мирное население не имеет средств индивидуальной защиты, приводит к острым отравлениям различной степени тяжести [6,8].
Среди животных терактоагентов наиболее доступным является ботулотоксин. Известны семь его типов штаммов (А, В, С, D, E, F, G), продуцируемых Clostridiumbotulinum, зафиксированных в тех или иных регионах планеты. Максимальной токсичностью характеризуется ботулотоксин типа А, жизнеспособные споры которого можно встретить в продуктах питания. Для их искусственного получения достаточно культивировать бактерии соответствующего штамма без доступа воздуха при температуре 30–38 ° С на различных питательных средах. Попадая в организм человека, ботулинический токсин типа А вызывает ботулизм – тяжёлое заболевание, приводящее к поражению периферической нервной системы с характерной клинической картиной паралитического синдрома. Смертельная доза ботулинического токсина типа А для человека составляет 0,000006 мг/кг при алиментарном попадании его в организм [2].
Ещё одной группой ОВТВ являются вещества раздражающего действия, которые используются в мирное время как средства самообороны. Чаще всего из этой группы применяются ирританты: хлорацетофенон, 2-хлорбензальмалонодинитрил, капсаицин, морфолид пеларгоновой кислоты. Смертельное действие для которых нехарактерно и возможно только при поступлении в организм в очень высоких концентрациях. Эти вещества могут быть использованы террористами для создания паники, дезорганизации населения [5].
Рис. 1. Частота встречаемости химических терактов за 2011–2016 годы
Таким образом, после проведенного анализа за 2011 по 2016 год наибольшее их количество отмечается в 2011 году. Причем, среди всех данных вариантов были использованы различные группы отравляющих веществ, которые можно разделить на пять классов согласно механизму их действия: вещества раздражающего, пульмонотоксического, общеядовитого, цитотоксического и нейротоксического действия (см. таблицу 1).
Основным клиническим проявлением поражений веществами раздражающего и пульмонотоксического действия является раздражение слизистых оболочек глаз и органов дыхания. Поражение кожи парами (аэрозолями) данных токсичных веществ может вызвать химические ожоги I–II степени. Для тяжелой формы поражения характерными являются: диспноэтический, астенический, болевой, диспепсический и синдром уплотнения легочной ткани. Кроме этого отмечается повышение вязкости и свертываемости крови.
Читайте также: