Токсические свойства отравляющих веществ
Поражающее действие ОВ основано на их токсических свойствах – способности за счёт химических взаимодействий с субклеточными структурами вызывать нарушения биохимических и биофизических процессов в клетках, влекущие за собой формирование и развитие токсического процесса - реакций биосистемы на действие токсиканта, приводящих к её повреждению или гибели. Наиболее значимыми (с точки зрения военной токсикологии) являются такие формы проявления токсического процесса как интоксикации (болезни химической этиологии) и транзиторные токсические реакции (быстро преходящие, не угрожающие здоровью состояния, сопровождающиеся временным нарушением дееспособности.). ОВ способны вызывать поражение (развитие токсического процесса) при различных путях поступления в организм. Основными путями проникновения ОВ в организм являются: - ингаляционный путь (поражение парами и аэрозолем ОВ через органы дыхания); - кожно-резорбтивный путь (поступление ОВ внутрь организма в результате воздействия паров, аэрозоля и капель через кожу); - пероральный путь (поступление ОВ в желудочно-кишечный тракт вместе с зараженной пищей или водой); - попадание ОВ через раневые поверхности (микстовое поражающее действие) и слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Таблица. 1.5. Основные свойства боевых отравляющих веществ (ВОЗ., 1972).
Примечания: 1. Шифр ОВ армии США. 2. Медико-тактическая классификация 3. Агрегатное состояние: а) при температуре -10°С; б) при температуре 20°С. 4. Боевое состояние. 5. Тип химических боеприпасов, пригодный для применения. 6. Приблизительный максимальный вес агента, который может быть эффективно доставлен одним лёгким бомбардировщиком (4 т бомбовой нагрузки). 7. Приблизительная растворимость при температуре 20°С, (НР- не растворимо). 8. Летучесть при температуре 20°С. 9. Предполагаемая приблизительная продолжительность опасности (при контакте или при переносе воздушными потоками после испарения) в случае загрязнения почвы при следующих условиях: а) 10°С, дождливо, слабый ветер; б) 15°С, солнечно, лёгкий ветер; в)-10°С, солнечно, безветренно, снег. 10. Поражающая доза (вызывающая значительные, с военной точки зрения поражения). 11. Ориентировочная летальная концентрация (LC50) при воздействии на органы дыхания (при средней физической нагрузке при вдыхании ~15 л/мин). 12. Ориентировочная доза летального действия на человека при заражении через кожу.
Количество вещества, попавшее в организм и вызвавшее токсический эффект, называется токсической дозой (D). Количество вещества, находящееся в единице объёма (массы) некоего объекта окружающей среды (воды, воздуха, почвы), при контакте с которым развивается токсический эффект, называется токсической концентрацией (С). Для количественной оценки токсичности ОВ при действиях их в парообразном, аэрозольном или капельно-жидком состоянии, соответствующей определённому эффекту поражения, используют различные категории токсических доз и концентраций: - пороговые PD, PС (Р от анг. «Primary» –начальный) – количество ОВ, вызывающее с определённой вероятностью начальные симптомы поражения и снижающие боеспособность или работоспособность; - инкапаситирующие (или выводящиеиз строя) ID, IС (от англ. «Incapacitating» – небоеспособный) – количество ОВ, вызывающее при попадании в организм выход из строя определённого процента поражённых; -смертельные LD, LC (L от лат. «Letalis» - смертельный) – количество ОВ, вызывающее с определённой вероятностью при попадании в организм смертельный исход. В токсикологии наряду с токсическими дозами ОВ, вызывающими проявления того или иного токсического эффекта, широко используются различные категории гигиенических доз и нормативов: предельно допустимых доз и концентраций (ПДК), ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), ориентировочных допустимых уровней воздействия (ОДУ), предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ), аварийных пределов воздействия (АПВ) и ряда других «стандартов безопасности». Эти величины, разработанные на государственном уровне, регламентируют безопасность деятельности войск в боевых условиях при заражении местности ОВ, а также безопасность персонала на объектах по уничтожению ХО. В табл. 1.6. приведены стандарты безопасности в производственной и окружающей средах на объектах уничтожении ОВ.
Таблица 1.6. Гигиенические стандарты безопасности в производственной и окружающей средах при уничтожении ОВ кожно-нарывного действия и ФОВ (Шкодич П.Е. и соавт.,2004).
Примечание. Знаком «звездочка» (*) обозначены: в числителе — величина ПДУ на поверхности оборудования и строительных конструкций, в знаменателе — на коже.
Токсодозы ОВ, вызывающие определённый токсоэффект (Е) в парообразном и аэрозольном состоянии, имеют обозначение ЕCt, в капельно-жидком состоянии – ЕD. За меру токсичности при кожно-резорбтивном действии принимают количество ОВ, вызывающее определенную степень поражения и приходящееся на единицу массы тела. Эта величина называется удельной токсической дозой и выражается в миллиграммах ОВ на килограмм массы поражаемого организма (мг/кг). Такую же размерность имеют токсодозы при пероральном и микстовом поражении. Токсические дозы при ингаляции измеряются в граммах (миллиграммах) в минуту (секунду) на кубический метр или литр (г•мин/м3, мг•мин/л). Ингаляционная токсодоза рассчитывается по формуле Габера (W= Ct, где C – средняя концентрация ОВ в воздухе, г/м3; t –время пребывания в зараженном воздухе, мин). Строго говоря, величины Ct можно называть токсодозами только при соблюдении постоянства объёма лёгочной вентиляции и массы тела биообъекта. Однако они позволяют сравнивать различные ОВ по ингаляционной токсичности. Если, например, Ct для иприта 1,5 мг · мин/л, а для фосгена 3,2 мг · мин/л, то ясно, что при действии через органы дыхания иприт примерно в 2 раза токсичнее фосгена. Концентрацию чаще выражают в весовых, иногда – в объёмных единицах (p.p.m, части на миллион), соответствующих количеству миллилитров газа в 1 см3 воздуха. Пересчёт объёмных концентраций в весовые и наоборот производят с помощью формулы: 1 мг/л = К·Т/(ММ·Р)·ppm, где К=62360, Т-абсолютная температура, ММ-молекулярная масса вещества).
С учётом вероятности проявления того или иного токсоэффекта, токсодозы дифференцируют на: абсолютно эффективные (ЕD90-100, ЕCt90-100), медианно-эффективные (ЕD50, ЕCt50) и минимально-эффективные ЕD0-10 ЕCt0-10). Наиболее часто используют средние (медианные) эффективные дозы (ЕD50, ЕCt50). Медианно-эффективные дозы вызывают оцениваемый токсоэффект у 50% живой силы, подвергшейся воздействию ОВ. Медианно-смертельные (медианно-инкапаситирующие) дозы называют также условно-смертельными (условно-инкапаситирующими). В табл. 1.7. приведены значения средних ингаляционных токсодоз и средних удельных доз для основных ОВ и некоторых АОХВ. Из таблицы видно, что различные ОВ сильно различаются между собой по токсичности. Ви-Экс по ингаляционной токсичности в 200 раз токсичнее синильной кислоты, а по кожно-резорбтивной токсичности в 1000 раз токсичнее иприта. Величина поражающей удельной кожно-резорбтивной дозы сильно зависит от защищенности кожи и от времени нахождения живой силы в зараженном обмундировании. Так, например, LD50 для Ви-Экс по действию через открытые участки тела (лицо, руки, шею) – 0,08 мг/кг, а по действию через двухслойное летнее обмундирование – 2,8 мг/кг. АОХВ по токсичности значительно уступают табельным ОВ, но в силу того, что запасы этих веществ в одном элементе хранения могут достигать нескольких тысяч тонн, они способны создавать высокие плотности заражения воздуха при аварийных ситуациях. Токсичность ОВ характеризуется, кроме того, величиной непереносимой концентрации (пороговой токсодозой PCt10), при воздействии которой не менее чем у 10% личного состава появляются начальные симптомы поражения). Например, концентрация 0,0001 мг/л ОВ типа Си-Эс вызывает слезотечение. Как уже указывалось, ОВ могут приводить к поражениям различной степени тяжести. Различают четыре степени поражения отравляющими веществами: – смертельное – пораженные погибают в различные сроки после воздействия ОВ (от нескольких секунд до нескольких суток); – тяжелое – пораженным требуется госпитализация на срок более двух недель, после чего, как правило, в строй возвращается до 70% пораженных; – среднее – пораженным требуется госпитализация сроком до одной недели; – легкое – пораженным требуется амбулаторное лечение до двух недель или госпитализация в течение 2 – 3 суток. Таблица 1.7. Токсичность отравляющих и некоторых аварийно-опасных химических веществ (Мясников В.В., 1984; Маршалл В.,1989).
|
