Отравляющие и высокотоксичные вещества раздражающего действия (ирританты)

Раздражающим называется действие химических веществ на окончания чувствительных нервных волокон, разветвляющихся в покровных тканях (в основном в слизистой глаз и верхних дыхательных путей), сопровождающееся рядом местных и общих рефлекторных реакций и субъективно воспринимаемое, как неприятное чувство покалывания, жжения, рези, боли и т.д.

Классификация веществ раздражающего действия
Ирританты слезоточивого действия, раздражающие преимущественно нервные окончания конъюнктивы глаз (лакриматоры) — хлорацетофенон.
Ирританты с преимущественным действием на нервные окончания слизистых оболочек носа, верхних дыхательных путей (стерниты) — адамсит и другие мышьяксодержащие органические вещества.
Ирританты смешанного действия — CS, CR.

Структура некоторых веществ, обладающих раздражающим действием

Лакриматоры
(вещества слезоточивого действия)

Хлорацетофенон (CN)
Синтезирован в 1871 г.
В 60-ые гг. использовался США во Вьетнаме в виде рецептур:
CNВ – (10 % CN; 45 % ССl4 бензола);
CNC – (30 % CN; 70 % CHCl3);
CNS – (24 % CN; 38 % PS; 38 % CNCl3).
CN входит в состав учебных рецептур многих армий
Используется как «полицейский газ»

Физико-химические свойства хлорацетофенона
Бесцветное кристаллическое вещество с запахом цветущей черемухи.
Термически стабилен, устойчив во внешней среде.
Боевое состояние – пар или аэрозоль (в холодное время года – только аэрозоль).
Растворимость в воде плохая. Хорошо растворим в органических растворителях (хлорированных углеводородах, спиртах, эфирах, бензоле), а также в некоторых ОВ (иприте, фосгене, хлорциане).
Практически не гидролизуется. Гидролиз усиливается при кипячении со спиртовыми растворами щелочей (дегазация).
Кислород воздуха не окисляет СN.

Стерниты
(чихательные вещества)

Адамсит (DM)
Синтезирован в 1913 г
В 1918 г. применялся как боевое отравляющее вещество
Желтое кристаллическое вещество, без запаха.
Термостабилен, температура плавления 195 0С, t кип. = 410 0С. Обладает способностью возгоняться, образуя дым.
Боевое соединение – аэрозоль.
Нерастворим в воде, практически не подвергается гидролизу, устойчив во внешней среде.
Хорошо окисляется до дигидрофенарсазиновой кислоты, не обладающей раздражающим действием. Для дегазации используются перекись водорода, хлорамин, хлорная известь и др., но необходимо предварительно растворить DM в ацетоне.

Вещества смешанного действия

Хлорпикрин (PS)
Синтезирован в 1848 г.
В 1916 г. применен на поле боя совместно с фосгеном. Применен весьма успешно, так как преодолевал «влажные» противогазы. Появление угольных противогазов обесценило PS как ОВ.
В настоящее время используется как учебное ОВ (подгонка противогазов), для фумигации почвы, зернохранилищ.

Физико-химические и токсические свойства хлорпикрина
Бесцветная жидкость, с характерным резким запахом (в слабых концентрациях – запах меда).
В воде растворяется плохо. Хорошо растворяется в органических растворителях, а также в некоторых ОВ (ФОВ, иприт, дифосген).
Гидролиз в обычных условиях практически не идет.
В начальных стадиях интоксикации проявляет свойства лакриматора, затем присоединяется мучительный кашель. При повышении концентрации может развиться рефлекторная тошнота и рвота.
При длительной экспозиции высоких концентраций проявляется пульмонотоксическое действие с формированием быстро развивающегося токсического отека легких и массивными кровоизлияниями во внутренние органы.

Механизмы действия химических веществ на нервные окончания
Прямое действие (ингибирование SH-групп структурных белков и ферментов; действие на ионные каналы возбудимой мембраны и т.д.), приводящее к нарушению метаболизма в нервных волокнах и их возбуждению.
Опосредованное действие, через активацию процессов образования в покровных тканях брадикинина, простагландинов, серотонина и других биологически активных веществ, которые вторично возбуждают чувствительные окончания волокон.

Схема механизма действия раздражающих веществ
на нервные окончания ноцицептивных волокон

Рецепторы глаз и
верхних дыхательных путей
по афферентным волокнам тройничного и
языкоглоточного нервов сигнал поступает в их
ядра продолговатого мозга.
в вегетативные и двигательные ядра среднего и
продолговатого мозга
Формирование клиники : блефароспазма, слезотечения,
ринореи, саливации (вегетативные и двигательные
ядра лицевого и глазодвигательного нервов), чихания,
кашля (ядро солитарного тракта), замедления сердечной
деятельности и дыхания (двигательные ядра
блуждающего нерва, дыхательный, сосудодвигательный
центры).

Общие закономерности раздражающего действия
ОВТВ раздражающего действия вызывают развитие транзиторной токсической реакции.
Поражение начинается реакцией органа зрения: ощущением жжения в глазах, иногда чувством боли, блефороспазмом, светобоязнью.
При более сильном поражении присоединяются симптомы раздражения дыхательных путей, ощущение жжения во рту, носоглотке, в груди, ринорея, саливация, диспноэ, кашель.
В тяжелых случаях может развиться тошнота, рвота, сильный болевой синдром.
В большинстве случаев эти явления стихают в течение 10 мин после выхода из очага. Однако нередко даже кратковременное воздействие сопровождается сильными головными болями, общим недомоганием, которые могут сохраняться в течение нескольких часов.

Принципы оказания помощи
1. Прекращение дальнейшего поступления
Использование индивидуальных средств защиты органов дыхания и глаз в зоне заражения.
Выведение из зоны поражения.
2. Удаление токсиканта
Промывание глаз и полость рта чистой водой или 2 % водным раствором гидрокарбоната натрия
3. Прерывание болевой импульсации:

противодымная смесь: хлороформ, этиловый спирт - по 40 мл; эфир - 20 мл, нашатырный спирт - 5 капель; в запаянных ампулах.
При возникновении симптомов поражения в очаге вскрыть ампулу, и заложить ее под лицевую часть противогаза. Можно последовательно использовать несколько ампул.
Местные анестетики: закапывание в глаз 1 % раствора дикаина, 2 % раствора новокаина, смазывание слизистой носоглотки 1% раствором новокаина
Наркотические аналгетики: активаторы опиоидных рецепторов мозга (промедол и др.)

Прерывание эфферентной импульсации
При выраженных вегетативных реакциях, являющихся следствием перевозбуждения (слезотечение, саливация, тошнота, рвота, бронхоррея, стойкая брадикардия и т.д.), показано применение М-холинолитиков: закапывание в глаза атропина, введение вещества внутримышечно.
При стойком бронхоспазме с целью оказания первой врачебной помощи возможно назначение:
- β2-адреномиметиков (алупент: 0,65 мг аэрозоля на ингаляцию и др.),
- метилксантинов (теофиллин в табл. по 100 - 200 мг).

Токсичные вещества пульмонотоксического действия

Пульмонотоксичность
Пульмонотоксичность - это свойство химических веществ, действуя на организм, вызывать структурно-функциональные нарушения со стороны органов дыхания.
Пульмонотоксичность может проявляться как при местном, так и при резорбтивном действии токсикантов

Пульмонотоксиканты
Вещества, к которым порог чувствительности органов дыхания существенно ниже, чем других органов и систем, а клиника поражения характеризуется, прежде всего, структурно-функциональными нарушениями со стороны органов дыхания, условно можно отнести к группе пульмонотоксикантов

Химическая классификация пульмонотоксикантов
Галогены (хлор, фтор).
Ангидриды кислот (оксиды азота, оксиды серы).
Аммиак.
Галогенпроизводные угольной кислоты (фосген, дифосген).
Галогенированные нитроалканы (хлорпикрин, тетрахлординитроэтан).
Галогенфториды (трехфтористый хлор).
Галогенсульфиды (пятифтористая сера).
Галогенпроизводные непредельных углеводородов (перфтризобутилен).
Изоцианаты (метилизоцианат)

Широко используется
в хозяйственной деятельности
более 30 000 химических соединений
Производится ежегодно:
хлора - более 10 000 000 тонн
аммиака – более 1 000 000 тонн

Химические вещества, вовлекаемые в аварию
Аммиак 20 %
Кислоты (серная, азотная, соляная) 17 %
Хлор 10 %
Хлорорганические соединения 5,4 %
Аминосоединения 3,2 %
Алифатические углеводороды 3,2 %
Циклические углеводороды 3,2 %
Фосген 1,4 %
Фтористый водород 1,4 %

Токсичность некоторых
СДЯВ для человека

Пульмонотоксиканты
Ингаляционного действия
Вызывающие быстрое развитие отёка
Вызывающие медленное развитие отёка
Парентерального или энтерального действия
гербициды
триалкилфосфо- тионаты
оксиды тяжелых металлов

Патологические процессы, вызываемые пульмонотоксикантами
Острые поражения пульмонотоксикантами, сопровождаются формированием ряда патологических процессов, среди которых основные:
явление раздражения;
воспалительные процессы в дыхательных путях (острый ларингит и трахеобронхит);
воспалительные процессы в паренхиме легких (острая пневмония);
токсический отек лёгких.

Вещества, вызывающие нарушение функции лёгких при ингаляционном воздействии
Повышают проницаемость эпителия альвеол
сильно:
оксиды азота, Cl2, Br2, HCl, HNO3, CH3COOH, аэрозоли оксидов Cd, Mn, паракват
слабо:
фосген

Процесс газообмена между воздухом и кровью

Схема обмена жидкости в легких

Схема функционирования альвеолярно-капиллярной мембраны
Базальные мембраны
интерстиций
капилляр
альвеола
РК
РИ0
РПАВ
РА
РП
РК0
РИ
РЛ
РЛ
ФАКТ
РК - гидростатическое давление капилляров
РИ - гидростатическое давление интерстиция
РА - внутриальвеолярное давление
РП - плевральное давление
РПАВ - давление за счёт ПАВ
РК0 - коллоидно-осмотическое давление капилляров
РИ0 - коллоидно-осмотическое давление интерстиция
РЛ - давление лимфооттока (фактически направлено в сторону ↓РИ0)

Патогенез токсического отека легких

Нейро-гуморальный
Воспалительный
Нервно-рефлекторный
Механизмы формирования токсического отека легких
ТОКСИЧЕСКИЙ ОТЕК ЛЕГКИХ

Повышение давления в
капиллярах легких
Активация ганглиев
симпатической нервной
системы
нарушение регуляции водного
гомеостаза легких, развитие
олигурии и увеличение притока
крови к легким
нервно-рефлекторное действие токсических
веществ на рецепторы дыхательных путей
Пульмонотоксикант
Нервно-рефлекторный механизм
Активация центров и ядер
лимбической системы и
гипоталамуса, каудального
отдела продолговатого мозга
и в грудного отделе спинного
мозга
Повышение
гидростатического
давления

Воспалительный механизм
Пульмонотоксикант
● ковалентное связывание вещества с биомолекулами
(взаимодействие с NH-, OH-, SH-группами белков и липидов)
— фосген;
● стимулирование процесса перекисного окисления
липидов — хлор, окислы азота, изоцианаты;
● блокирование системы антиоксидантов — окислы азота.
Нарушение функционального состояния и
гибель клеток, составляющих АКМ:
эндотелиоцитов, альвеолоцитов I и II типа,
сурфактанта.

При нарушении функционирования эндотелиоцитов
происходит угнетение инактивации норадреналина,
серотонина, брадикинина, гистамина, ангиотензина 1,
простагландинов E1, E2, F2, а также изменение
синтеза простагландина G2.
При повреждении альвеолоцитов I типа происходит
нарушение пассивной диффузии газов, в первую очередь
кислорода, через альвеолярную мембрану. Нарушение
функционирования альвеолоцитов II типа приводит к
угнетению продукции сурфактанта и альвеолоцитов I типа.
увеличение гидростатического давления;
увеличение притока крови к легким;
нарушение сопротивления легочных сосудов;
нарушение микроциркуляции.
ГИПОКСИЯ

Нарушение сурфактанта
●нарушается выравнивание давления в альвеолах различного диаметра;
●затруднена стабилизация и защита легочной мембраны;
●страдает перераспределение потоков воздуха между альвеолами;
●затрудняется диффузии газов

Нейро-гуморальный механизм
Выход жидкости в интерстиций
Снижение ОЦК, раздражение волюморецепторов
Задержка воды и электролитов в организме
(антинатрийуретический рефлекс)
Замкнулся «порочный круг»
за счет объединения всех трех механизмов

Периоды токсического отека легких
РЕФЛЕКТОРНЫЙ
СКРЫТЫЙ
ТОКСИЧЕСКОГО ОТЕКА ЛЕГКИХ
РАЗРЕШЕНИЯ, ОСЛОЖНЕНИЙ И ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ

Рефлекторный период
продолжительность
Время контакта с токсикантом
+ 15-20 минут после выхода из зоны
поражения
симптомы
Раздражение органа зрения: ощущение
жжения в глазах, боль, блефароспазм,
светобоязнь.
Раздражения дыхательных путей:
жжение во рту, носоглотке, в груди,
ринорея, саливация, диспноэ, кашель.
!!! Клиника ПОЛНОСТЬЮ аналогична поражению веществами раздражающего действия

Скрытый период
продолжительность
От 30 минут до 24 часов!!!
В среднем 4-6 часов
жалобы
Отсутствуют. У курильщиков может быть
отвращение к курению.
симптомы
Тахипное в сочетании с брадикардией,
индекс Савицкого (дыхание/пульс) снижается
до 2,5-2.
Признаки острой эмфиземы легких
(уменьшение подвижности нижнего края
легких, исчезновение абсолютной сердечной
тупости)
Снижение содержания гемоглобина и числа
эритроцитов

Период токсического отека легких
Фаза интерстициального отека легких
Самочувствие пораженных резко ухудшается, развивается сильнейшая слабость, усиливается инспираторная одышка (до 50–60 в минуту. Сухой кашель При осмотре отмечается вынужденное положение, цианоз кожи и слизистых оболочек. При перкуссии определяются опущение нижних границ легких и неоднородный перкуторный звук.
Фаза альвеолярного отека легких
Стадия синей гипоксии
Кашель с выделением пенистой мокроты (до 1,0–1,5 л в сутки).
Температура тела повышается до 38–39 °С. АД снижается до
95/60 мм рт.ст. Выслушиваются разнокалиберные влажные хрипы.
Дыхание пораженных становится шумным, клокочущим.
По мере нарастания отека жидкость заполняет не только альвеолы,
но также бронхиолы и бронхи — «утопление на суше».
Максимального развития отек достигает к концу первых суток.

Стадия серой гипоксии
Гипоксия и сгущение крови вызывают замедление кровотока
и перераспределение крови. Развиваются расстройства
гемодинамики. К дыхательной присоединяется циркуляторная
гипоксия. При этом появляются клинические признаки коллапса:
ухудшение общего состояния, падение АД до 50 мм рт.ст.,
нитевидный пульс. Пораженные заторможены, хотя до конца
сохраняют сознание, черты лица заострены. Кожа у пораженного
становится пепельно-серого цвета, тело покрыто липким потом.
ПЕРИОД РАЗРЕШЕНИЯ, ОСЛОЖНЕНИЙ И ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ
Наступает при благоприятном течении ТОЛ с 3–4-х суток отека, а
к 6–7-м суткам — относительное выздоровление. Осложнения ТОЛ:
тромбоэмболия, пневмония, которая может явиться причиной смерти
на 8–15-е сутки. Последствия ТОЛ: пневмосклероз, бронхоэктазии,
эмфизема легких, облитерирующий бронхиолит и бронхит.

ПРИНЦИПЫ ЛЕЧЕНИЯ
●каждого пораженного вне зависимости от его состояния следует рассматривать как носилочного больного;
●на всех этапах эвакуации и в пути должно быть обеспечено согревание пострадавшего;
●эвакуацию пораженных производить до истечения суток после поражения (скрытый период), при развитии отека легких пораженных считать нетранспортабельными;
●при подозрении на загрязнение токсико-химическими веществами (ТХВ) пульмонотоксического действия подвергать обсервации на одни сутки;
●пораженных необходимо эвакуировать на тот этап медицинской эвакуации, где им будет оказана исчерпывающая.

Антидотов при поражении пульмонотоксикантами не существует
1) введение глюкокортикоидов ингаляционно и внутривенно, начиная со
скрытого периода на протяжении всего курса лечения ТОЛ:
- преднизолон внутривенно каждые 3–4 ч до 1,0–1,2 г в сутки;
- беклометазон по 4–5 ингаляций дозированного аэрозоля каждые 10 мин;
2) уменьшение объема циркулирующей крови:
- введение фуросемида внутривенно
3) введение антиоксидантов:
- аскорбиновая кислота внутрь по 2–3 г на прием, повторно через 3–4 ч;
- оксиметацилглютаминовая кислота;
- ретинол витамин Е;
4) устранение метаболического ацидоза: натрия гидрокарбонат
внутривенно.
5) Устранение гипоксии:
‒ обеспечение покоя, согревание;
‒ ингаляции 40–60% кислородно-воздушной смесью с противовспенивающими
препаратами (синяя гипоксия);
‒ ингаляции карбогена (серая гипоксия);
‒ искусственная вентиляция легких (ИВЛ)

Поддержание деятельности сердечно-сосудистой сист
- сердечные гликозиды
- прессорные амины
- восполнение ОЦК
Профилактика и лечение осложнений:
- предупреждение инфекционных заболеваний (антибиотики);
предупреждение тромбоэмболии