Реферат на тему:

Предмет та завдання військової токсикології. загальна характеристика
хімічної зброї. основи токсикології

Використання хiмiчних речовин як отрут відоме з давнiх часiв. Як зброя
ураження отрути застосовувались під час полювання на диких тварин та у
боротьбі мiж племенами.

З розвитком хiмiї та хiмiчних технологiй формувалася наука про отруту —
токсикологiя. Отрути стали грiзною зброєю, засобом масового знищення
людей, бойовими отруйними речовинами, котрi широко застосовувалися під
час першої свiтової вiйни, а потiм i в iнших вiйськових конфлiктах
(Ефiопiя, Китай, В’єтнам, Iран).

Хiмiчну зброю за масштабами її уражаючої дiї можна порiвняти з ядерною
зброєю середнього калiбру.

Нарiвнi з бойовими отруйними речовинами, вiйськові токсикологи
приділяють велику увагу й хiмiчним речовинам, якi при руйнуваннi
хiмiчно-небезпечних пiдприємств можуть викликати масовi ураження
особового складу військ та населення.

На сьогодні вiдомо бiльш нiж 5 млн. хiмiчних сполук, 500 з них
найчастіше спричиняють гострi отруєння на виробництві та в побутових
умовах.

За даними ВООЗ, у країнах Західної Європи щорічно пiдлягають
госпіталізації з приводу гострого отруєння близько 23 чоловiк на 1
тисячу населення. Летальнiсть при цоьму складає 2-3 %, що значно
перевищує летальнiсть при iнфекцiйних захворюваннях. У вiйськових
частинах де виникають поодинокi та груповi отруєння серед особового
складу, на перший план виступає отруєння технiчними рiдинами, які
широко використовують при експлуатацiї бойової та спецiальної вiйськової
технiки.

Широке застосування токсичних речовин у народному господарствi, великi
викиди шкiдливих рештків у навколишнє середовище створюють “екологiчну”
небезпеку для населення окремих регiонiв нашої планети, а також
небезпеку розвитку генетично обумовлених захворювань.

Звiдси стає зрозумiлим головне призначення токсикологiї як науки ?
розкриття сутi впливу отрути на органiзм та створення на цiй основi
ефективних засобiв попередження i лiкування отруєнь.

1.1. Предмет та завдання військової токсикології

Токсикологiя — наука про отрути. Вона вивчає дiю отрут на органiзм i
вишукує засоби для застереження та лiкування отруєнь. Вiйськова
токсикологiя є складовою частиною вiйськової медицини та загальної
токсикологiї. Предметом вiйськової токсикологiї є вивчення токсичної дiї
на органiзм людини бойових отруйних речовин (БОР), вибухових газiв,
компонентiв ракетних палив, а також технiчних рiдин, якi
використовуються у вiйськах. Крiм того, вiйськова токсикологiя вивчає i
сильнодiючi отруйнi речовини (СДОР), котрi при руйнуваннi хiмiчних
об’єктiв можуть стати причиною формування великих вогнищ хiмiчного
ураження, а також деякi отрути рослинного та тваринного походження, що
розглядаються як потенцiйнi ОР.

Вiйськова токсикологiя є науково-практичною основою медичного
забезпечення вiйськ при застосуваннi противником хiмiчної зброї та
лiкувально-профiлактичного забезпечення особового складу, який працює з
токсичними речовинами. Завдання військової токсикології визначаються
трьома основними напрямками: теоретичним (експериментальним),
профілактичним (гігієнічним) та клінічним.

Теоретичний напрямок вивчає основні закономірності взаємодії організму i
отруйних речовин, їх токсикокiнетичнi і токсикодинамiчнi особливостi,
здiйснює пошук антидотiв, розробляє методи детоксикацiї.

Профiлактичний напрямок вивчає небезпечний вплив отруйних речовин та
отрут на організм, токсикометричнi параметри, розробляє засоби захисту
вiд них.

Клiнічний напрямок вивчає перебiг отруєнь при дiї отруйних речовин і
отрут на людину та методи лiкування отруєнь.

Основним методом токсикологiї є експеримент на тваринах, який дає
можливість відтворити отруєння в реальних умовах, щоб вивчити механiзми
дiї отрут, а також провести пошуки нових засобiв, що запобігають,
послаблюють або усувають дiю отруйних речовин та отрут на органiзм.

Коротка історична довідка про розвиток військової токсикології

Токсикологiя як наука виникла на початку XIX столiття, коли М. Орфiла
надрукував першу наукову працю з судової токсикологiї. Першою
вiтчизняною науковою працею в галузі токсикологiї є посібник з
судово-медичної хiмiї, загальної токсикологiї, виданий в 1851 р.
професором ВМА А.П. Нелюбiним, а Д.П. Косоротов є автором першого
пiдручника з токсикологiї, виданого в 1911 р.

Вiйськова токсикологiя як окрема дисциплiна виникла на початку XX
столiття, коли в роки першої свiтової вiйни для ураження особового
складу застосовувалися у широких масштабах бойовi отруйнi речовини.

Початковi дослідження проводили вчені рiзних спецiальностей у галузi
розробки засобiв захисту вiд ОР М.Д. Зелiнський‚ О.О. Лихачов, В.Г.
Хлопiн та iн.).

Теоретичнi аспекти токсикологiї розробляли С.В. Анiчков, Н.В. Лазарев,
О.О. Покровський, С.Н. Голiков та iн.

У галузi клiничної токсикологiї широко вiдомi науковi працi Н.Н.
Савицького, Б.Д. Iвановського, П.Л. Сухiнiна, Е.В. Гембицького, Н.С.
Молчанова, Е.А. Лужникова та iн. Вагомий внесок в галузi теоретичної,
гiгiєнiчної токсикологiї зробили українські вченi: А.I. Черкес, П.В.
Родiонов, Н.I. Луганський, Ю.С. Каган, Б.С. Бравер-Чернобульська, Ю.М.
Максимов, В.І. Кондратюк, В.В. Храпак, Л.А. Громов, Ю.І. Губський та
ін.

1.2. Загальна характеристика хімічної зброї

Хiмiчна зброя — один з видiв зброї масового ураження, яким оснащені
війська рiзних країн.

Хiмiчною зброєю називають речовини бойового застосування, уражаючi
якостi яких грунтуються на токсичній дiї отруйних речовин на органiзм
людини (токсичний ? вiд гр. toxikon ? отрута). Хiмiчна зброя включає
високотоксичнi ОР та засоби їх доставки до цiлi i призначається для
ураження живої сили противника з метою ускладнення (дезорганізації)
дiяльностi вiйськ та об’єктiв тилу.

Вона застосовується засобами авiацiї, ракетних вiйськ, артилерiї,
iнженерних, хiмiчних вiйськ тощо.

Бойовi якостi хiмiчної зброї визначають iї специфiчнi особливостi:

? бiохiмiчний характер уражаючої дiї на живий органiзм;

? здiбнiсть вибiрково уражати живу силу без знищення матерiальних
засобiв;

? об’ємнiсть уражаючої дiї, здiбнiсть заражати територiю i повiтряний
простiр в районi її застосування;

? проникаючу дiю ? здiбнiсть газiв, парiв, аерозолiв проникати з потоком
повiтря в негерметизованi споруди;

? тривалiсть збереження уражаючої дiї на зараженiй територiї;

? рiзноманiтнiсть клiніки та динаміки розвитку отруєння, що ускладнює
дiагностику уражень;

? здiбнiсть проникати в органiзм рiзними шляхами;

? труднощi своєчасного виявлення факту застосування ОР;

? необхiднiсть застосування спецiальних засобiв захисту;

? сильну морально-психологiчну дiю на особовий склад.

Хiмiчна зброя може викликати тяжкi екологічнi та генетичнi наслiдки, для
ліквідації яких потрібне залучення величезних матеріальних ресурсів
протягом десятків років.

Коротка історична довідка про розроблення

та застосування хімічної зброї

Людина почала використовувати отрути з незапам’ятних часiв.

Вже первіснi люди при полюванні та міжплемінних війнах для своїх стрiл
застосовували рослиннi, тваринні та інші види отрут. В Африцi з цiєю
метою брали отрути з рослин родини строфантинiв.

В Америцi ? паралiтичнi отрути типу кураре з рослин родини логанiєвих та
хондодендронiв.

В Азiї та Океанiї ? отрути з дерева родини шовковицевих.

Зародки хімічної зброї з’явилися в давні часи. У Грецiї пiд час
Пелопонеської вiйни (431 — 404 рр. до н. е.) спартанцi пiдпалювали сiрку
та смолу пiд стiнами Платеї.

Вiзантiйцi володiли таємницею приготування грецького вогню. Грецький
вогонь з успiхом був застосований вiзантiйцями у 626 р. проти персiв,
якi оточили Константинополь. У склад сумiшi, напевно, входили
нафтопродукти, сiрка, соснова смола, селiтра.

Потiм застосовували сірчанi сполуки миш’яку (реальгар, аурипігмент) та
бiологiчнi продукти (сеча, кров), якi дають при згораннi нестерпний
сморід. У XVII ст. використовували димовi гранати.

Наукова основа для розроблення хiмiчної зброї пов’язана з розвитком
органiчної хiмiї. Лiдерство у розробці хiмiчної зброї та її застосуванні
належить Нiмеччинi.

Вперше у широкому масштабі хiмiчну зброю застосувала Нiмеччина 22 квітня
1915 р. проти англо-французьких військ. У цей день було отруєно 15 тис.
чоловiк, з яких 5 тис. загинули. Першими бойовими ОР були хлор,
сльозоточивi ОР.

Наступними після Нiмеччини у виробництві і застосуванні ОР були Англiя,
США, Францiя. Пiд час першої свiтової вiйни промисловістю всiх воюючих
країн було вироблено близько 180 тис. т ОР, з яких застосовано 125 тис.
т. Загальна кiлькiсть уражених ОР людей складала близько 1 млн. 300 тис.
чоловiк, у тому числi майже 100 тис. iз смертельними випадками. Багато
уражених залишилися iнвалiдами.

Висока ефективнiсть хiмiчної зброї була зареєстрована в Iтало-Ефiопській
вiйнi 1935-1936 рр., де iталiйцi провели 19 масивних хiмiчних нападiв,
під час яких було використано 415 т шкірнонаривних та 263 т задушливих
ОР, внаслідок чого загинули 15 тис. чоловiк. Хiмiчну зброю застосовувала
Японiя пiд час вiйни проти Китаю в 1937-1943 рр.

У роки другої свiтової вiйни Нiмеччина мала у своєму розпорядженнi,
поряд з традицiйними рецептурами ОР, зовсiм новi високотоксичнi ОР на
основi фосфороорганiчних сполук, 8770 т табуну, 1260 т зарину.

Лише страх перед вiдповідним ударом не дозволив їй застосувати цю
смертельну зброю.

Пiсля другої свiтової вiйни хiмiчну зброю застосовували США у Кореї
(1951-1952 рр.), у В’єтнамi (1961-1971 рр.), де було витрачено бiльш як
100 тис. т хiмiчних засобiв, вiд яких постраждали бiльш як 2 млн.
чоловiк, знищено рослиннiсть на 360 тис. га оброблювальних земель та
близко 0,5 млн. га лiсу. Основним хiмiчним засобом був дiоксин, який
вiдзначається високою стабiльнiстю і пригнічує функцiю ряду систем
органiзму, в тому числi й генетичний апарат.

Останнiм часом за кордоном ведуться дослiдження з вивчення отрут
тваринного та рослинного походження (тетродоксин, батрахотоксин, отрути
змiй, павукiв та iн.), якi за своїми токсичними властивостями
перевищують табельнi ОР в десятки разiв.

Найбільшими запасами бойових ОР на даний час володіють США (понад 30
тис. т, половину з яких складають ОР нервово-паралiтичної дiї) та Росія
(до 50 тис. т). Хiмiчна зброя є i в iнших країнах (Францiя, Китай, Індія
тощо).

Одночасно з розробкою та виробництвом хiмiчної зброї проводилась вперта
боротьба за її заборону.

Вперше питання про хiмiчну зброю обговорювалося в 1899 р. на першiй
мiжнароднiй конференцiї в Гаазi з гуманiзацiї звичаїв та законiв вiйни.
Там була прийнята Декларацiя про незастосування снарядiв з задушливими
та шкiдливими газами. Пiдписання угод Гаазької конференцiї вiдбулося у
1907р.

У 1925 р. був підписаний Женевський Протокол про хiмiчну,
бактерiологiчну вiйну, згідно з яким заборонялося використання
задушливих отруйних газів та інших газiв i бактерiологiчних засобів.
Радянський Союз ратифiкував даний Протокол у 1928 р., а США ? у 1975 р.

В 1965 р. ООН прийняла резолюцiю № 2603 про заборону хiмiчної вiйни, а в
січні 1993 р. ? Конвенцію про заборону розроблення, виробництва,
накопичення і застосування хімічної зброї та про її знищення.

Класифікація отруйних речовин

Наявнiсть великої кiлькостi ОР, якi є представниками рiзних класiв
хімічних сполук і мають рiзні фiзичнi, хiмiчнi та токсичнi властивостi,
обумовила створення рiзних класифiкацiй, основними з яких є:
токсикологiчна; тактична; за швидкістю дiї; за поведiнкою на
мiсцевостi‚ хiмiчна. Разом цi класифiкацiї враховують фізичні, хiмiчнi
та токсичнi властивостi.

Токсикологiчна класифiкацiя (за токсичною дiєю) групує ОР за характером
їх дiї на органiзм i симптомiв уражень. Вiдповідно до цього ОР
розподiляються на такі групи:

а) ОР нервово-паралiтичної дiї: зарин, зоман, V-гази (Vx-гази). Цi
речовини викликають розлад функцiй нервової системи, м’язовi судоми та
паралiчi.

б) ОР шкiрнонаривної дiї: iприт, азотистий iприт, люїзит. Характерною
для цих речовин є здатність уражати шкiру з утворенням пухирів та
виразок, позаяк вони є унiверсальними клiтинними отрутами‚ то уражають
також органи зору, дихання та інші внутрiшнi органи.

в) ОР загальноотруйної дiї: синильна кислота та хлороціан. Цi речовини
викликають загальне отруєння органiзму внаслiдок пригнiчення тканинного
дихання.

г) ОР задушливої дiї: фосген. Ця речовина уражає легенi, що призводить
до порушення або зупинки дихання внаслiдок розвитку набряку легень.

д) ОР подразнюваальної дiї: хлорацетофенон, Cі-Ес (CS), Сі-Аp (СR),
адамсит. Цi речовини подразнюють слизовi оболонки очей i верхнiх
дихальних шляхiв, викликають сильну сльозотечу та рiзь в очах i носi,
неcтримне чхання, бiль у грудях.

е) Психотоміметичнi (психохiмiчнi) ОР: Бі-Зeт (BZ), дiетиламiд
лізергінової кислоти (ДЛК) та iн. Цi речовини викликають розлад
дiяльності нервової системи з появою симптомiв психічних захворювань.

Тактична класифiкацiя розподiляє ОР за їх бойовим призначенням.
Видiляють такі 3 групи:

а) смертельнодiючi ОР, призначенi для знищення живої сили. В цю групу
входять‚ головним чином‚ ОР нервово-паралiтичної, шкiрнонаривної,
загальноотруйної та задушливої дiї: зарин, зоман, V-гази, бiнарнi ОР,
iприт, люїзит, синильна кислота, хлороціан, фосген.

б) подразнювальні ОР, призначенi для ослаблення боєздатності вiйськ і їх
знесилення. Цi речовини використовують також у полiцейських та
навчальних цiлях. У цю групу входять лакриматори i стернiти: CS, CR,
адамсит, хлорацетофенон.

в) ОР, якi тимчасово виводять iз ладу особовий склад, тобто призначенi
для дезорганiзацiї вiйськ. У цю групу входять психотомiметичнi ОР: BZ,
ДЛК.

Класифiкацiя ОР за поведiнкою на мiсцевостi в умовах бойового
застосування:

а) Стiйкi ОР (СОР) ? речовини, якi зберігають свою уражаючу дiю у
зовнiшньому середовищi бiльше однiєї години пiсля застосовування. Цi ОР
довго заражують мiсцевiсть i всi об’єкти, якi там розташовані, що в свою
чергу служить джерелом тривалого зараження повітря. До СОР вiдносяться
речовини з температурою кипiння понад 140 0 С ? зарин, зоман, V-гази,
iприт, люїзит, СS.

б) Нестiйкi ОР (НОР) ? гази та речовини, з температурою кипіння до 140 0
С, якi швидко випаровуються, уражаюча дiя яких зберігається всього до
однiєї години пiсля застосування. Типовими представниками НОР є фосген,
хлороціан, синильна кислота.

На думку вiйськових спецiалiстiв‚ з тактичної точки зору СОР призначенi
для ураження живої сили, зараження мiсцевостi, водоймищ, бойової технiки
i под.‚ НОР ? для знищення живої сили.

За швидкістю настання уражаючої дiї:

а) Швидкодiючi ОР, якi не мають періоду прихованої дiї i основна
симптоматика ураження якими виникає в період першої години пiсля дiї ОР
(зарин, зоман, Vx ? iнгаляцiйно, синильна кислота, хлороціан, СS, СR);

б) ОР сповiльненої дії, які мають перiод прихованої дiї бiльше однiєї
години (Vx ? через шкiру, iприт, фосген, BZ).

5. Залежно вiд рiвня виробництва i запасiв, якi є:

а) Табельнi ОР, якi перебувають на озброєннi. До них вiдносяться Vx,
зарин, iприт, BZ, СS, СR.

б) Резервнi ОР, яких не виробляють, але за потреби можуть виробляти
оскільки‚ їх технологiя одержання розроблена. До них вiдносяться:
синильна кислота, фосген, азотистий iприт, адамсит.

Хiмiчна класифiкацiя відносить ОР залежно вiд хiмiчної структури до
визначених класiв хiмiчних сполук.

Хімічні засоби уражень

Хiмiчнi засоби уражень — сукупнiсть хiмiчних боєприпасiв та хімічних
бойових приладiв, призначених для застосування ОР з метою ураження живої
сили, зараження повiтря, мiсцевостi, бойової технiки та iнших
матерiальних засобiв.

Характеристика хімічних засобів ураження подана в таблиці 1.1.

Бiнарнi хiмiчнi боєприпаси та прилади є рiзноманiтнiстю хiмiчної зброї.
Вони складаються з двох малотоксичних сполук (компонентiв), які включені
у снаряд, бомбу чи ємкiсть приладу (ВАП) i зберігаються iзольовано один
вiд одного. Змiшування компонентiв i реакцiя мiж ними досягаються пiсля
вильоту снаряда, (скидання бомб) та руйнування перегородки яка їх
роздiляє або штучного перемiшування за допомогою спецiальних пристроїв.

На озброєнні є бiнарнi боєприпаси з зарином-2 та Vx-2, якi мiстяться в
155-та 203‚2-міліметрових артилерiйських снарядах та авiацiйних бомбах з
Vx-2 типу “Біг-Ай”.

Таблиця 1.1

Хімічні засоби ураження

Засіб

ураження Тип хімічного

боєприпасу Тип ОР Бойовий

агрегатний

стан Мета

застосування

1 2 3 4 5

Хімічні артилерійські снаряди та міни

снаряди реактивної артилерії Vx, зарин, іприт

CS

Vx, зарин пари, аерозоль, краплі,твердий аерозоль

аерозоль ураження живої сили, зараження місцевості

— “ —

боєприпаси одноразового використання авіаційні хімічні бомби та касети

ХБЧ ракет іприт, CS, зарин, BZ, синильна кислота,

зарин пари, аерозоль

пари ураження живої сили

— ” —

хімічні фугаси, шашки, гранати, патрони Vx, іприт,BZ, CS,

CR, CN, DM краплі, аерозоль

аерозоль ураження живої сили, зараження місцевості

Хімічні бойові прилади багаторазового ВАП (виливні авіаційні прилади)
Vx, зарин, іприт пари, аерозоль, краплі ураження живої сили, зараження
місцевості

використання механічні генератори аерозолів подразнювальні ОР порошки,
аерозоль ураження живої сили

1.3. Фізичні та хімічні властивості

отруйних речовин

Фізичні та хімічні властивості отруйних речовин, головним чином,
визначають засоби їх застосування, шляхи надходження їх в організм,
стійкість на місцевості, токсикокінетичні та токсикодинамічні
особливості, методи індикації та дегазації.

Фізичні властивості

Агрегатний стан. Агрегатний стан визначає спосіб переводу отруйної
речовини в бойовий стан.

Отруйні речовини у звичайних умовах можуть перебувати в газоподібному
(пара), рідкому та твердому станах. Однак, при бойовому застосуванні
рідких отруйних речовин, вони можуть перетворюватися в краплинно-рідкий,
аерозольний стани чи перебувати у вигляді пари. Тверді отруйні речовини
застосовуються у вигляді аерозолю (диму).

У стані аерозолю ОР можуть мати різні розміри ? тонкодисперсного (10-6 —
10-3 см), неосідаючого на різні поверхні та грубодисперсного аерозолю
(10-2 см), який осідає на різні поверхні.

У стані крапель рідкі частинки мають розміри 0,5 — 0,01 см і більші,
швидко осідають на різні поверхні.

ОР у стані пари та тонкодисперсного аерозолю заражають повітря та
уражають особовий склад через органи дихання.

ОР у вигляді грубодисперсного аерозолю чи крапель заражають місцевість,
об’єкти навколишнього середовища, уражають особовий склад як в момент
осідання (інгаляційне ураження та через шкіру), так і після осідання ОР
внаслідок їх випаровування із заражених поверхонь (інгаляційне
ураження), а також при контакті з цими поверхнями та при споживанні
заражених продуктів і води.

Запах ОР. Запах має діагностичне значення і враховується при
встановленні діагнозу ураження інгаляційним шляхом‚ що виявляється при
зборі анамнезу. В деяких хімічно чистих ОР (ФОР, іприт та ін.)
відзначається слабкіший запах ніж у технічних (неочищених) ОР. Крім
цього, в технічних ОР запах може відрізнятися від запаху хімічно чистого
продукту. Треба відзначити, що при проведенні хімічної розвідки ОР, за
запахом не виявляють‚ тому що це дуже небезпечно. ОР виявляють тільки
технічними засобами.

Леткість. Леткість (максимальна концентрація насиченої пари при даній
температурі) вимірюється в г/м3 повітря. У польових умовах ОР
випаровуються у повітрі, яке рухається, що знижує їх концентрацію в
десятки разів. Однак для більшості ОР токсичні концентрації значно менші
від максимальних.

Леткість визначає швидкість випаровування та стійкість ОР на місцевості
і залежить від пружності пари та температури кипіння речовини.

ОР з високим тиском насиченої пари і низькими температурами кипіння (до
140 оС) відносять до нестійких. Ці речовини заражають атмосферу випарами
та уражають людину‚ головним чином‚ через органи дихання, при цьому
об’єкти зовнішнього середовища практично не заражуються, а для захисту
організму необхідні тільки засоби захисту органів дихання. Санітарну
обробку особового складу та дегазацію об’єктів не проводять.

До стійких ОР відносять речовини з температурою кипіння понад 140 0 С,
які володіють незначним тиском насиченої пари. Стійкі ОР, які
перебувають в рідкому стані‚ можуть уражати особовий склад при
потраплянні крапель (аерозолю, пари) на шкіру, ОР, які перебувають в
стані аерозолю чи пари‚ ? при інгаляційному надходженні. Стійкі ОР
заражають навколишнє середовище (землю, рослини, техніку, майно тощо)
більше як на одну годину, що потребує застосування засобів захисту
органів дихання та шкіри, проведення санітарної обробки особового складу
та дегазації заражених об’єктів.

Ue c

?
:»f#L$p&r&?&Ue)p+¤,‚-I0I0&1Ue1O4?5&6?607oeoeoeoeoeeoeoeoeoeoeoeoeeoeoeoe
oeoeoeeoeoeoeoeoeoe

EOF?H?KLNaO?P-TVoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeeeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoe

{z{oeoeoeoeoeoeeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoeoe

$1$a$gd)GO

gd)GO

>и ОР здатні адсорбуватися обмундируванням‚ завдяки чому можливе
ураження особового складу за межами вогнища після зняття протигаза
(характерно для зарину і зоману), тому обмундирування потребує обробки
дегазаційними рецептурами.

Крім цього, на бойові властивості рідких ОР впливає і температура їх
затвердіння. Так, при низьких температурах затвердіння бойовий ефект
зберігається, особливо при ураженні ОР у вигляді крапель. При
затвердінні рідких ОР бойовий ефект зменшується‚ оскільки зменшується
прилипальний ефект.

Щільність пари. Щільність пари визначається відношенням маси 1 м3 пари
ОР до маси 1 м3 повітря і залежить від молекулярної маси.

Щільність (d) пари обчислюється за формулою:

мол. вага ОР мол. вага ОР

d = ————————— = ——————- ‚
(1.1)

мол. вага повітря 29

де d ? щільність пари;

Мор ? відносна молекулярна маса ОР;

Мпов ? відносна молекулярна маса повітря;

Мпов = 29.

При щільності пари ОР понад 1 приземний шар атмосфери (до 30 м над
поверхнею землі) ймовірно можливо тривалий час буде заражений, особливо
в безвітряну погоду‚ і уражатиме незахищений особовий склад.

Питома вага. Відношення ваги одних і тих же об’ємів ОР до ваги води.
Питома вага має значення при розподілі ОР у воді. Так, при питомій вазі
менше 1 ОР містяться у верхньому шарі води, близько 1 ? у всіх шарах
води, понад 1 ? у придонному шарі води, де можливе утворення депо ОР на
тривалий час, особливо тих, які погано розчиняються у воді.

Розчинність. Більшість ОР добре розчиняються у жирах, ліпоїдах (що має
значення для проникнення ОР через шкіру), органічних розчинниках
(можливе їх застосування для дегазації та приготування дегазуючих
розчинів).

Стійкі ОР, які добре розчиняються в органічних розчинниках, можуть через
десятки хвилин проникати крізь засоби захисту шкіри, а також глибоко
просочуватися в пофарбовані матеріали, що потребує більш старанної їх
дегазації.

Хімічні властивості

Під хімічними властивостями розуміють здатність ОР взаємодіяти з різними
хімічними сполуками та біосубстратами як в навколишньому середовищі, так
і в організмі.

Із хімічних властивостей практичне значення, головним чином, мають
реакції з ОР, які використовуються для дегазації, індикації, пояснюють
механізм токсичної дії та механізм дії протиотрут (антидотів).

Із реакцій, які застосовуються для дегазації, велике значення має
здатність до гідролізу. ОР, які швидко гідролізуються, короткий час
зберігаються в навколишньому середовищі. Крім цього‚ дану реакцію можна
використати для знешкодження ОР (фосген). Однак більшість ОР повільно
гідролізується водою і довго міститься у ній (ФОР, синильна кислота,
іприти). При гідролізі ОР утворюються, переважно малотоксичні сполуки,
але в окремих випадках (наприклад‚ при гідролізі‚ люїзиту) заново
утворені сполуки зберігають початкову токсичність. Отже‚ вода, заражена
такими отрутами, тривалий не придатна для використання.

Гідроліз можна прискорити підвищенням температури та застосуванням
реагентів, які нейтралізують кінцеві продукти реакції. Таким чином можна
дегазувати обмундирування, медичні інструменти та інше.

Стійкість ОР до дії лугів, кислот, оксидів, відновників різна. Більшість
ОР має меншу стійкість до дії лугів, ніж до дії кислот (зарин, зоман).
Деякі ОР (іприти, люїзит, V-гази) нестійкі до оксидів (кисню, хлору,
йоду, марганцю). Така властивість лугів та оксидів застосовується для
дегазації ОР та надання медичної допомоги (хімічна обробка ран,
промивання шлунка, очей та ін.).

Деякі реакції ОР з хімічними сполуками можна застосувати для індикації
(колориметрія, нефелометрія), антидотного лікування (реактивація
холінестерази оксимами при ураженні ФОР).

Більш докладні дані щодо фізико-хімічних властивостей окремих ОР та
отрут наведені у відповідних розділах підручника.

1.4. Токсикокінетика

Токсикокінетика вивчає шляхи надходження, розподілу, метаболічного
перетворення та виведення ОР і отрут з організму.

Шляхи надходження ОР та отрут в органiзм залежать вiд їх агрегатного
стану, фiзичних та хiмiчних властивостей.

Основним шляхом надходження отруйних речовин в органiзм людини є органи
дихання, шкiра, шлунково-кишковий тракт, слизова оболонка очей, поверхнi
ран і опіків.

Через органи дихання потрапляють в органiзм практично всi ОР та отрути,
якi перебувають в пароподібному та аерозольному станах. Основним мiсцем
всмоктування ОР є альвеолярно-капiлярна поверхня легень (площа поверхнi
альвеол становить 100-150 м2). Велика поверхня всмоктування, мала
товщина альвеолярних мембран, iнтенсивний потiк кровi по легеневих
капiлярах забезпечують найшвидший доступ отрут в органiзм.

Всмоктування летких сполук здiйснюється за законом простої дифузiї у
напрямку падiння градiєнта концентрацiї (неелектролiти, вуглеводнi,
галогеновуглеводнi, спирти, ефiри та iн.).

Швидкiсть проходження отрут визначається їх фiзико-хiмiчними
особливостями.

Велике значення має коефiцiєнт розчинностi пари отруйної речовини у водi
(коефiцiєнт Оствальда: вода — повiтря). Чим бiльше цей коефiцiєнт, тим
бiльше речовини з повiтря поступає у кров i тим довше процес досягнення
кiнцевої рiвноважної концентрацiї мiж кров’ю та повiтрям.

Зв’язування летких неелектролiтiв бiлками плазми та еритроцитами
пiдвищує коефiцiєнт розподiлу мiж артерiальною кров’ю i альвеолярним
повiтрям над коефiцiєнтом розчинностi в водi. Iз легень (малого кола
кровообiгу) отрути, обминаючи печiнковий бар’єр, досягають великого кола
кровообiгу.

Через шкiру отрути проникають трьома шляхами: через епiдермiс, волосянi
фолiкули i вивіднi протоки сальних залоз. Через шкiру потрапляють
жиророзчиннi стiйкi отруйнi речовини, тобто неелектролiти. Швидкiсть
проникнення отрут через неушкоджену шкiру прямо пропорцiйна їх
розчинностi в лiпiдах, в подальшому їх перехiд у кров залежить вiд
здiбностi розчинюватися у водi.

Жиророзчиннi нестiйкi леткi ОР випаровуються швидко з шкiри i не
проникають в органiзм (фосген, синильна кислота).

Термiчнi та хiмiчнi опiки, механiчнi пошкодження шкiри (садна,
подряпини, рани) сприяють проникненню токсичних речовин в органiзм.
Речовини з малим коефiцiєнтом розподiлу, наприклад бензин, не здiбні
викликати отруєння через шкiру, тому що швидко виводяться з органiзму
через легенi.

Проникаючи через шкiру, отрути можуть потрапити у велике коло
кровообiгу, обминаючи печiнку.

У шлунково-кишковий тракт отрути надходять з отруєними продуктами
харчування та водою. Всмоктування ОР проходить в ротовiй порожнинi,
шлунку i значною мiрою у тонкому кишечнику.

Слизовою оболонкою шлунково-кишкового тракту добре всмоктуються
жиророзчиннi ОР. Всмоктування отрут проходить в основному за законом
дифузiї. Жиророзчиннi речовини проникають через клiтиннi мембрани
слизових оболонок по порах чи мiжмембранних просторах.

Течією кровi iз шлунково-кишкового тракту токсичнi речовини
доставляються в печiнку, яка виконує бар’єрну функцiю стосовно багатьох
отруйних речовин.

З метою наукових дослiджень, поряд з традицiйними вищеперерахованими
шляхами надходження отрут в органiзм, використовуються пiдшкiрний,
внутрiшньом’язовий, внутрішньоперитонеальний, внутрішньовенний шляхи
введення.

Розподілення отрут в організмі

Отрути, якi міститься в кровi і зв’язанi з білками плазми (переважно з
альбумiном) чи еритроцитами (метали i металоїди) або розчиннi в плазмi
(неелектролiти), перш ніж потрапити в той чи iнший орган (тканину)
проходять ряд внутрiшнiх клiтинних та мембранних бар’єрiв
(гематоенцефальний, плацентарний).

Iснують три основні мiсця (сектори) розподiлу стороннiх речовин:
позаклiтинна рiдина (близько 14 л), внурішньоклiтинна рiдина (28 л) та
жирова тканина.

Залежно від розподiлу в тканинах i проникнення в клiтини, отрути
розподiляються на двi основнi групи: неелектролiти та електролiти.

Неелектролiти розчиняються в жирах i лiпоїдах, добре проникають через
лiпопротеїднi мембрани‚ для них бар’єрiв не iснує.

Але кiлькiсть речовини, яка надходить у тканину, перебуває в
пропорцiйнiй залежностi вiд iнтенсивностi її кровопостачання.

Так мозок, маючи розгалужену кровоносну систему, насичується етиловим
ефiром, спиртами швидше, ніж iншi тканини, якi мають велику кiлькiсть
жиру, але повiльний кровообiг. У кiнцевому результатi неелектролiти
накопичуються в лiпiдах.

Електролiти (водорозчиннi речовини) важче проникають через плазматичнi
мембрани клiтин. Якщо поверхня клiтини заряджена негативно, то вона не
пропустить анiонiв, а при позитивному зарядi клiтини вона не пропускає
катiонiв.

Водорозчиннi отрути здатні розповсюджуватися у водяному секторi
органiзму, особливо в позаклiтиннiй рiдинi.

Важкорозчиннi сполуки (важкi метали) накопичуються у сполучнiй тканинi,
паренхiматозних органах, кiстках і утворюють депо (свинцю та фтору ? в
кiстках, зубах; марганцю — у печiнцi, кiстках; ртутi — в нирках,
товстому кишечнику).

Метаболічні перетворення, біотрансформація

ОР та отрут в організмі

Метаболiчнi перетворення займають особливе мiсце у детоксикацiї
стороннiх токсичних речовин, оскiльки вони є основним пiдготовчим етапом
до виведення отрут з органiзму. Бiотрансформацiя йде по двох основних
напрямках: метаболiчнi реакцiї розпаду (окислення, вiдновлення,
гiдролiз), якi проходять із затратою енергiї, i реакцiї синтезу
(сполучення з бiлками, амiнокислотами, глюкуроновою та сiрчаною
кислотами), які проходять без витрат енергії.

Не пiдлягають перетворенням лише хiмiчно iнертнi речовини, такi як
бензин, що видiляються з органiзму в незмiненому станi.

У результатi цих реакцiй виникають нетоксичнi сполуки (водорозчиннi),
якi краще‚ нiж початкова речовина‚ можуть виводитися з органiзму i
застосовуватись в iнших метаболiчних перетвореннях з наступним
виведенням з органiзму. Але деякi сполуки в результатi трансформацїї
набувають бiльш високої токсичностi, це так званий “летальний синтез”.

Наприклад, метиловий спирт окиснюється до більш токсичних продуктів ?
формальдегiду i мурашиної кислоти.

Метаболiзм стороннiх отрут проходить в шлунково-кишковому трактi,
легенях, нирках, але‚ головним чином‚ у печiнцi, в мiкросомальній
фракцiї її клiтин, яка має монооксигеназну ферментну систему за змiшаною
функцiєю. Головна ферментна реакцiя детоксикацiї в печiнцi ? окислення
ксенобiотикiв на цитохромi Р-450 в мембранах ендоплазматичної сiтки
гепатоцита з наступним виведенням окисленого ксенобiотика через
екскреторнi органи.

В мiкросомальнiй фракцiї печiнки мiстяться i ферменти, які вiдновлюють
чужорiднi сполуки (цитохром-с-редуктаза, цитохром-в-редуктаза).

Багато ферментних систем не мiкросомального походження мiстяться у
розчиннiй фракцiї гомогенатiв печiнки, нирок та легень, каталiзуючи
реакцiї окислення, вiдновлення та гiдролiзу деяких токсичних речовин
(альдегiдiв, кетонiв).

Особливу роль серед механiзмiв знешкодження отрут виконують реакцiї
синтезу або кон’югацiї, в результатi яких утворюються нетоксичнi
комплеси ? кон’югати. Молекула стає бiльш полярною i легко виводиться з
органiзму. В цi реакцiї вступають глюкуронова кислота, цистеїн, глiцин,
сiрчана кислота, метил, ацетил.

Шляхи виведення ОР та отрут з організму

Стороннi речовини виводяться з органiзму через нирки, кишечник, легенi
та шкiру. Через нирки видiляються в основному розчиненi у водi токсичнi
речовини та їх метаболiти за допомогою фiльтрацiї i активного транспорту
в ниркових канальцях.

Процес фiльтрацiї здiйснюється шляхом пасивної дифузiї. При цьому
провідним фактором ниркового кліренсу є концентрацiйний iндекс (к):

к = С в сечі/С в плазмі‚ к=Сс/Сп (1. 2)

де С ? концентрація токсичної речовини в сечі;

Сп ? концентрація токсичної речовини в плазмі;

Значення к‚ менше за одиницю засвiдчує про переважну дифузiю ОР з плазми
в сечу, а при значеннi к‚ більшому за одиницю‚ ? навпаки.

Активний транспорт в ниркових канальцях здiйснюється стосовно сильних
органiчних кислот та хімічних сполук ендогенного походження (сечова
кислота, холiн, гiстамiн та iн.), а також чужерiдних речовин, схожих з
ними за структурою.

Через шлунково-кишковий тракт видiляються малорозчиннi або нерозчиннi у
водi ОР, якi при пероральному надходженні не всмоктуються в кров, а
також речовини, що видiляються з печiнки разом з жовчю‚ та ті, що
надійшли в кишечник через його стiнку (солi важких металiв).

Через легенi видiляється з повiтрям, яке видихається, бiльшiсть летких
неелектролiтiв в основному в незмiненому станi (вуглеводнi, оксид
вуглецю, синильна кислота).

При цьому, чим менший коефiцiєнт розчинностi у водi, тим швидше вони
виділяються.

Через шкiру та потовi залози видiляються, головним чином, неелектролiти
(етиловий спирт, ацетон, феноли, хлорованi вуглеводи).

Якщо включено декiлька шляхiв видiлення чужорідної речовини з органiзму,
то тотальний клiренс (L) складає їх суму, тобто L = L1 + L2 + L3… +
Ln. Визначення отрут в різних біосубстратах (сечі, калі, крові) має
велике значення для дiагностики отруєнь, а закономiрнiсть видiлення
отрут з органiзму використовують для терапiї, тому що цим процесом
можна керувати (збiльшення обсягу дихання, застосування сечогiнних та
проносних засобiв).

У процесi виведення отрути можуть також дiяти на органи видiлення, що
потребує проведення вiдповiдних захисних заходiв.

Загальна схема надходження, біотрансформації та виведення чужерідних
речовин з організму показана на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1. Загальна схема надходження, біотрансформації

та виведення чужерідних речовин з організму

(Оксенгендлер, 1982).

1.5. Токсикодинаміка

Гостре отруєння в патогенетичному аспектi розглядається як хiмiчна
травма, яка розвивається внаслiдок дiї на органiзм токсичної дози
чужерідної речовини.

В результатi специфiчної дiї отрути розвивається токсикогенна фаза, яка
проявляється в раннiй клiнічнiй стадiї отруєння. Одночасно розвиваються
адаптацiйнi соматогеннi реакцiї, спрямованi на лiквiдацiю порушень
гомеостазу, котрi проявляються в другiй клiнічнiй стадiї отруєння
(соматогеннiй) гiпофiзадреналовою реакцiєю (стресу), лiзосомальною
реакцiєю, судинною реакцiєю та iншими порушеннями структури і функції
рiзноманiтних органiв та систем до їх повного вiдновлення або загибелi.

Бойовi ОР та iншi отрути безпосередньо своєю молекулою чи продуктами
метаболiзму (кон’югатами) вступають в бiохiмiчнi реакцiї з
бiосубстратами (рецепторами) органiзму, викликаючи тим самим порушення
нормального (природного) проходження бiохiмiчних процесiв, що лежать в
основi їх бiохiмiчного механiзму дiї.

Бiосубстратами, на які діють отрути, можуть бути бiлки, нервовi
рецептори, елементи кровi, iншi речовини і мiкроструктури. При цьому
бiльшість отрут притаманна вибiрковою дiєю стосовно тих чи iнших
субстратiв (рецепторiв). Наприклад: синильна кислота та ціанiди ? до
тканинних оксидаз (цитохромоксидази), фосфороорганiчнi речовини ? до
холiнестерази, оксид вуглецю ? до гемоглобiну.

Токсичнi речовини вступають у взаємодiю з бiосубстратами органiзму
(рецепторами) за допомогою активних угруповань i радикалiв:
нуклеофiльних радикалiв з негативно зарядженими iонами i позитивно
зарядженими iонами. При цьому важливе значення мають мiцнiсть зв’язку
отрути з рецептором.

Бiльш мiцними є ковалентнi зв’язки отрути з рецептором (арсен, ртуть,
сурма), легкоруйнівні, тобто оборотнi ? iоннi, водневi, вандерваальсові.

1.6. Токсикометрія

Токсикометрія вивчає кiлькiсну сторону токсичностi та небезпеки хiмічних
речовин при рiзних шляхах їх дії на органiзм. Пiд токсичнiстю ОР та
отрут розумiють здатнiсть їх впливати на живий органiзм.

Токсичнiсть ОР та отрут визначається токсодозою ? кiлькiсною
характеристикою токсичностi ОР, вiдповiдної певному ефекту ураження.

При шкiряно-резорбтивному i пероральному ураженнях та парентеральному
введеннi токсичних речовин (внутрішньовенна‚ внутрішньом’язево‚
підшкірно‚ внутрішньочеревно) токсична доза (Д) виражається в мг/кг маси
тiла тварини або людини або мг/люд.

При iнгаляцiйних ураженнях токсодоза виражається Сt:

Д=С ? t‚ (1.
3)

де С ? середня концентрацiя ОР в повiтрi, г/м3;

t ? час перебування людини в зараженому повiтрi, хв.

При дiї ОР на органiзм людини застосовують такі токсодози:

? LD50 або l ? C ? t50 ? середня смертельна токсодоза (доза, або
концентрацiя), вона викликає летальний кiнець у 50 % уражених (L ?
латинське letalis — смертельний);

? ID50, або ICt50 ? середня токсодоза (доза, або концентрація), яка
виводить iз ладу 50 % уражених (I ? вiд англ. incapacitating ?
небоєздатний);

? PD50 або PCt50 ? середня порогова токсодоза (доза, або концентрацiя),
яка викликає початковi симптоми уражень у 50 % уражених (Р ? англ.
primary ? початковий);

? LD100 або LСt100 ? абсолютно смертельна токсодоза (доза, або
концентрацiя), яка викликає 100 % загибель уражених;

? ГДК ? гранично допустима концентрацiя ? концентрацiя, яка при дiї на
органiзм протягом необмежено тривалий часу не викликає аби-яких
вiдхилень, котрi не виявляються сучасними методами дослiджень.

У деяких випадках при потраплянні ОР на шкiру токсодоза може виражатися
в мг/см2, i важкiсть ураження визначається щiльнiстю ураження (D), тобто
масою речовини (мг) на одиницю поверхнi (см2). Так, для iприту щiльнiсть
ураження шкiри 0,01 мг/см2 викликає еритему, а 0,1 мг/см2 ? пухирі.

Бiльш заглиблена кiлькiсна оцiнка токсичностi (Т) отрут при
iнгаляцiйному надходженні визначається за формулою Габера:

T = C ( V ( t / g ‚ (1. 4)

де С ? концентрацiя отрути у повiтрi;

V ? об’єм вентиляцiї;

t ? час дiї‚ (хв.);

g ? маса тiла (кг).

Токсична доза ще не показує, яка кiлькiсть ОР надходить в легенi i яка
всмоктується в органiзм. Доза ОР, яка надходить в органiзм (в мг) при
iнгаляцiйних ураженнях, визначається за формулою:

D = C ( t ( V ( K ‚ (1. 5)

де С ? концентрацiя ОР у повiтрi (г/м3);

t ? експозицiя (хв.);

V ? хвилинний об’єм легеневого дихання (л);

К ? коефіцієнт всмоктування або резорбцiї ОР в легенях.

Токсичнi дози ОР i отрут рiзнi, залежно вiд способу надходження в
органiзм. Так‚ смертельною токсодозою iприту для собаки є:

? при iнгаляцiйному надходженні ? 0,3 мг/кг;

? при нанесеннi на шкiру ? 40-50 мг/кг;

? при прийомi перорально ? 1-2 мг/кг;

? при введенні пiд шкiру ? 10-20 мг/кг;

? при введенні в вену ? 3 мг/кг.

Iснує i видове чуття до дiї ОР i отрут.

Треба відзначити, що в бойових умовах та інших ситуаціях на організм
можуть діяти дві чи декілька отрут, це так звана комбінована дія.

При комбінованій дії токсичний ефект може посилюватися (синергізм) чи
послаблюватися (антагонізм).

Синергізм проявляється у сумації чи потенціюванні токсичного ефекту.
Якщо ефект токсичної дії отрут складає суму ефектів кожної отрути, то
такий вид синергізму називають адитивним. Якщо токсичний ефект більший
від суми дії кожної отрути, то цей вид синергізму називають
потенційованим.

Література

Военная токсикология, радиология и медицинская защита: Учебник / Под
ред. Н.В.Саватеева – Л.: ВМА им. С.М. Кирова, 1987. — С.114-127.

2. Отравляющие вещества / Под ред. В.Н. Александрова, В.И.Емельянова —
М.: Воениздат, 1990. – С. 178-186.

3. Инструкция по этапному лечению пораженных с боевой терапевтической
патологией. — М.: Воениздат, 1989. – 108 с.

4. Руководство по токсикологии отравляющих веществ / Под ред.
А.И.Черкеса.- К.: Здоров’я, 1964. — С.325-350.

5. Медичні аспекти хімічної зброї: Навчальний посібник для слухачів УВМА
та студентів вищих медичних навчальних закладів — К.: УВМА, 2003. – 102
с.

6. Військова токсикологія, радіологія та медичний захист: Підручник / За
ред. Ю.М.Скалецького, І.Р. Мисули — Тернопіль: Укрмедкнига. — 2003 р. –
362 с.

Чужерідна

речовина

Повітря‚ що видихається

виведення з організму

надходження до організму

Атмосферне

Вода

повітря

їжа

Сеча

біотранс-

формація

фіксація

Нирки

біополімери

тканини

біотранс

формація

Печінка

секрет залоз

Потові,

сальні та ін. залози

фіксація

біотранс-

формація

К Р О В

Екскре-

менти

біотранс-

формація

ШКТ

біотранс- формація

ф

Легеневі слизові оболонки

Шкіряний покрив

Похожие записи