Зарин и зоман

22 апреля 1915 года со стороны немецких позиций на окопы, в которых находились французско-британские войска, двинулось странное желтовато-зеленое облако. Через считаные минуты оно достигло окопов, заполняя каждую ямку, любое углубление, затопляя воронки и траншеи. Непонятный зеленоватый туман сначала вызвал у солдат удивление, потом страх, но когда первые облака дыма окутали местность и заставили людей задыхаться, то войска обуял настоящий ужас. Те, кто еще мог двигаться, бежали, тщетно пытаясь спастись от удушающей смерти, которая неумолимо их преследовала.

Это было первое массированное применение химического оружия в истории человечества. В тот день немцы направили на позиции союзников 168 тонн хлора из 150 газобаллонных батарей. После этого германские солдаты без потерь заняли позиции, в панике оставленные войсками союзников.

Применение химического оружия вызвало настоящую бурю негодования в обществе. И хотя, уже к тому времени война превратилась в кровавую и бессмысленную бойню, но в травле людей газом – подобно крысам или тараканам – было что-то запредельно жестокое.

Первая мировая война стала единственным крупным военным конфликтом, в котором отравляющие газы применялись масштабно. Во Вторую мировую войну ни нацисты, ни руководство антигитлеровской коалиции не посмело развязать новую химическую войну. Однако все последующие десятилетия военные постоянно готовились к ней: химики изобретали новые виды отравляющих веществ, разрабатывались более эффективные средства для их доставки. На международном уровне были приняты несколько конвенций, прямо запрещающих разработку, хранение и использование боевых отравляющих веществ. Но, несмотря на это, к концу Холодной войны СССР и США обладали огромными арсеналами химического оружия.

В последующие годы были созданы такие образцы химического оружия, по сравнению с которыми хлор и иприт Первой мировой кажутся не такими уж и опасными. В настоящее время наиболее смертоносным видом химического оружия являются нервно-паралитические газы.

Чтобы наглядно охарактеризовать токсичность нервно-паралитических газов можно привести одним пример. Если вы откроете обычную лабораторную пробирку с зоманом на несколько секунд, задержав при этом дыхание, вы умрете. Вас убьет газ, попавший в организм через кожу.

Что же представляет собой этот тип химического оружия? Как он действует, каковы его характеристики? В чем опасность этих отравляющих веществ?

Нервно-паралитические газы: история создания

Официальной датой появления химического оружия является 15 апреля 1915 года – день памятной немецкой газовой атаки на французов. Однако попытки использовать газы для поражения противника предпринимались задолго до этой даты. Они описаны в старинных китайских летописях, о применении газов во время Пелопоннесской войны сообщали древнегреческие историки, неоднократно отравляющие вещества пытались использовать и в Средние века. Однако низкий уровень развития технологий (прежде всего, конечно, химии) не позволял делать действительно эффективное химическое оружие.

Ситуация кардинально изменилась в конце XIX века. Стремительное развитие химической промышленности позволило начать работы по созданию боевых отравляющих веществ. Они стартовали сразу в нескольких странах: в Великобритании, России и Германии. Наиболее впечатляющих результатов удалось добиться тевтонцам, что и было ими «блестяще» доказано во время Первой мировой войны.

Отравляющие вещества, которые были использованы в ходе этого конфликта, сегодня относят к химическому оружию первого поколения. Вот основные их группы:

Во время ПМВ от действия химического оружия пострадало около 1 млн человек, сотни тысяч людей погибли.

После окончания ПМВ работы в области совершенствования химического оружия продолжились, а смертоносные арсеналы продолжали пополняться. Военные практически не сомневались, что следующая война будет также химической.

В 30-х годах сразу в нескольких странах начались работы над созданием химического оружия на основе фосфорорганических веществ. В Германии группа ученых работала над созданием новых видов пестицидов, ею руководил доктор Шрадер. В 1936 году ему удалось синтезировать новый фосфорорганический инсектицид, который имел высочайшую эффективность. Вещество получило название табун. Однако вскоре выяснилось, что он прекрасно подходит не только для уничтожения насекомых-вредителей, но и для массовой травли людей. Последующие разработки уже шли под патронатом военных.

В 1938 году было получено еще более токсичное вещество – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты. Оно получило название по первым буквам фамилий ученых, которые синтезировали его – зарин. Этот газ оказался в десять раз смертоносней табуна. Еще более токсичным и стойким стал зоман – пинаколиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты, он был получен несколькими годами позже. Последнее вещество из этого ряда – циклозарин – был синтезирован в 1944 году и считается самым опасным из них. Зарин, зоман, V-газы принято считать химическим оружием второго поколения.

После окончания войны работы над совершенствованием нервно-паралитических газов были продолжены. В 50-е годы были впервые синтезированы V-газы, которые в несколько раз токсичнее зарина, зомана и табуна. Впервые V-газы (их также называют VX-газы) были синтезированы в Швеции, но очень скоро их удалось получить и советским химикам.

В 60-70-е годы начались разработки химического оружия третьего поколения. К этой группе относятся отравляющие вещества с непредвиденным механизмом поражения и токсичностью, еще более превышающую нервно-паралитические газы. Кроме этого, в послевоенные годы большое внимание уделялось совершенствованию средств доставки ОВ. В этот период в Советском Союзе и США началась разработка бинарного химического оружия. Это разновидность отравляющих веществ, применение которых возможно только после смешивания двух относительно безвредных компонентов (прекурсоров). Разработка бинарных газов значительно упрощает производство химического оружия и делает практически невозможным международный контроль за его распространением.

С момента первого применения боевых газов постоянно шла работа над совершенствованием средств защиты против химического оружия. И в этой области были достигнуты значительные результаты. Поэтому в настоящее время применение отравляющих веществ против регулярных войск не будет настолько эффективным, как во время Первой мировой войны. Совсем другое дело, если применить химическое оружие против гражданского населения, в этом случае результаты действительно устрашают. Подобные атаки любили проводить большевики во время Гражданской войны, в середине тридцатых годов итальянцы использовали боевые газы в Эфиопии, в конце 80-х иракский диктатор Саддам Хусейн травил нервно-паралитическими газами восставших курдов, фанатики из секты Аум Сенрикё распылили зарин в токийском метро.

Последние случаи применения химического оружия связаны с гражданским конфликтом в Сирии. Начиная с 2011 года, правительственные войска и оппозиция постоянно обвиняют друг друга в использовании отравляющих веществ. 4 апреля 2020 года в результате химической атаки населенного пункта Хан-Шейхун, что на северо-западе Сирии, погибло около сотни человек, почти шестьсот получили отравления. Эксперты заявили, что для атаки был использован нервно-паралитический газ зарин и обвинили в ней правительственные силы. Фото сирийских детей, отравленных газом, облетели все мировые СМИ.

Описание

Несмотря на то что зарин, зоман, табун и отравляющие вещества серии VX, называют газами, но в своем нормальном агрегатном состоянии это жидкости. Они тяжелее воды, хорошо растворяются в липидах и органических растворителях. Температура кипения зарина – 150°, а у VX-газов она составляет примерно 300°. Чем больше температура кипения, тем выше стойкость отравляющего вещества.

Все нервно-паралитические газы – это соединения фосфорной и алкилфосфоновой кислоты. Физиологическое действие данного вида ОВ основано на блокировании передачи нервного импульса между нейронами. Происходит нарушение работы фермента холинэстераза, который играет важнейшую роль в функционировании нашей нервной системы.

Особенностью этой группы ОВ является крайняя токсичность, стойкость, трудность определения наличия отравляющего вещества в воздухе и установления точного его типа. Кроме того, для защиты от нервно-паралитических газов необходим целый комплекс мер коллективной и индивидуальной защиты.

Первые признаки отравления нервно-паралитическими газами – это сужение зрачка (миоз), затруднение дыхания, эмоциональная лабильность: у человека возникает чувство страха, раздражительность, появляются нарушения нормального восприятия окружающей обстановки.

Существует три степени поражения нервно-паралитическими газами, они сходны для всех представителей этой группы ОВ:

  • Легкая степень. При легкой степени отравления у пострадавших наблюдается одышка, боль в груди, нарушение восприятия и поведения. Возможны расстройства зрения. Типичным симптомом поражения нервно-паралитическими ОВ является резкое сужение зрачков.
  • Средняя степень. Отмечаются те же симптомы, что и на легкой стадии, но они гораздо более выражены. Пострадавшие начинают задыхаться (внешне очень напоминает приступ бронхиальной астмы), у человека болят и слезятся глаза, наблюдается повышенное слюноотделение, нарушается работа сердца, поднимается артериальное давление. Смертность при отравлении средней тяжести достигает 50%.
  • Тяжелая степень. При тяжелых отравлениях патологические процессы развиваются стремительно. У пострадавших начинается нарушения дыхания, судороги, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация, из носа и рта начинает выделяться жидкость. Смерть наступает в результате паралича дыхательной мускулатуры или поражения центра дыхания в стволе головного мозга.

Следует отметить, что первая помощь и последующее лечение эффективно только при легкой и средней степени поражения газом. При тяжелом поражении пострадавшему уже ничем нельзя помочь.

Зарин. Это бесцветная жидкость, которая легко испаряется при нормальной температуре и практически не имеет запаха. Данное свойство характерно для всех ОВ этой группы и делает нервно-паралитические газы чрезвычайно опасными: обнаружить их присутствие можно только с помощью специальных приборов или после возникновения характерных симптомов отравления. Однако зачастую в этом случае оказывать помощь пострадавшим уже поздно.

В своей основной (боевой) форме зарин – это мелкодисперсный аэрозоль, который вызывает отравление при любом способе попадания в организм: через кожу, органы дыхания или пищеварительную систему. Поражение газом через органы дыхания происходит быстрее и в более тяжелой форме.

Первые признаки отравления обнаруживаются уже при концентрации ОВ в воздухе равной 0,0005 мг/л. Зарин – это нестойкое отравляющее вещество. Летом его стойкость составляет несколько часов. Зарин довольно плохо реагирует с водой, зато хорошо реагирует с растворами щелочей или аммиака. Обычно их и используют для дегазации местности.

Табун. Бесцветная жидкость, не имеющая запаха, практически не растворимая в воде, но хорошо растворяющаяся в спиртах, эфирах и других органических растворителях. Применяется в виде мелкодисперсного аэрозоля. Табун кипит при температуре 240°, замерзает – -50° С.

Летальная концентрация в воздухе – 0,4 мг/л, при попадании на кожу – 50-70 мг/кг. У этого ОВ токсичными являются и продукты дегазации, так как они содержат соединения синильной кислоты.

Зоман. Это отравляющее вещество представляет собой бесцветную жидкость со слабым запахом скошенного сена. По своим физическим характеристикам очень напоминает зарин, но при этом гораздо токсичнее его. Легкая степень отравления наблюдается уже при концентрации 0,0005 мг/л вещества в воздухе, содержание 0,03 мг/л может убить человека в течение одной минуты. Воздействует на организм через кожу, органы дыхания и пищеварительную систему. Для дегазации загрязненных объектов и территории используются щелочно-аммиачные растворы.

VX (VX-газ, VX-агент). Эта группа химических веществ является одной из самых токсичных на планете. Газ VX в 300 раз токсичнее фосгена. Он был разработан в начале 50-х годов шведскими учеными, которые работали над созданием новых пестицидов. Затем патент был выкуплен американцами.

Это янтарная маслянистая жидкость, которая не имеет запаха. Кипит при температуре 300° С, практически не растворяется в воде, но хорошо реагирует с органическими растворителями. Боевое состояние этого ОВ – мелкодисперсный аэрозоль. Поражает человека через органы дыхания, кожу и пищеварительную систему. Концентрация 0,001 мг/л газа в воздухе убивает человека за 10 минут, при содержании 0,01 мг/л смерть наступает через минуту.

Газ VX отличается значительной стойкостью: летом – до 15 суток, зимой – несколько месяцев, практически до наступления тепла. Это вещество заражает водоемы на длительный период – до шести месяцев. Военная техника, попавшая под воздействие газа VX, еще несколько суток (летом до трех) сохраняет опасность для человека. Симптомы отравления аналогичны другим веществам этой группы ОВ.

Способы доставки

Основными способами доставки химического оружия — в том числе и нервно-паралитических газов — является артиллерия, авиация, а также ракетные виды вооружения. Особенно удобны в качестве средства доставки ОВ реактивные системы залпового огня (РСЗО). Советская «Катюша» БМ-13 изначально разрабатывалась для стрельбы боеприпасами с боевыми газами.

Для доставки нервно-паралитических газов в США планировали использовать реактивные неуправляемые ракеты М55. Для боеприпаса существовали расчеты для создания среднесмертельной концентрации газов на определенной площади. Можно добавить, что все типы советских РСЗО также могут вести огонь химическими боеприпасами.

Еще более эффективным средством доставки нервно-паралитических ОВ является авиация. Ее использование позволяет накрыть отравляющим веществом гораздо большую площадь. Для непосредственной доставки могут быть использованы авиационные боеприпасы (обычно авиабомбы) или же специальные выливные контейнеры. По подсчетам американцев эскадрилья бомбардировщиков В-52 может заразить территорию площадью 17 кв. км.

В качестве средства доставки ОВ могут быть использованы различные ракетные комплексы, обычно это тактические ракеты малой и средней дальности. В СССР химические боевые части могли быть установлены на ОТРК «Луна», «Эльбрус», «Темп».

Следует отметить, что степень поражения живой силы противника очень зависит от обученности и защищенности военнослужащих. По этой причине оно может колебаться от 5 до 70% летальных случаев.

Автор статьи: Увлекаюсь военной историей, боевой техникой, оружием и другими вопросами, связанными с армией. Люблю печатное слово во всех его формах.

По химической структуре отравляющие вещества нервно-паралитического действия принадлежат к фосфорорганическим веществам (ФОВ). К ним относятся зарин, зоман, V-газы.
Кроме отравляющих веществ, синтезировано и продолжает синтезироваться большое количество фосфорорганических веществ мирного назначения. Это прежде всего фосфорорганические инсектициды (хлорофос, тиофос, метафос, карбофос, фосамид и др.), фосфорорганические лекарственные средства (пирофос, фосфакол, армин, фосарбин, фадаман и др.), фосфорорганические присадки к смазочным маслам, синтетическим волокнам, фосфорорганические полимеры.
Фосфорорганические отравляющие вещества — это сложные эфиры фосфорных кислот (орто- и пирофосфорной). Так, зарин — изоприловый эфир.
Зарин и зоман бесцветные (или слегка желтоватые) жидкости с характерным для каждого вещества запахом; удельный вес этих веществ несколько выше единицы (1,02—1,1). Они хорошо растворяются в органических растворителях, в том числе в жирах и жироподобных веществах, хуже растворяются в воде, создают достаточно быстро смертельные концентрации паров в воздухе. В капельно-жидком состоянии могут заражать местность летом: зарин до 8 ч, зоман — до суток.
Зарин и зоман малоустойчивы в щелочной среде: 8—10%-ные растворы едких щелочей (едкого калия и едкого натрия), а также 10%-ный раствор аммиака в воде быстро разрушают отравляющее вещество.
Химическое название V-газов — фосфорилтиохолины. В качестве представителя этой подгруппы фосфорорганических веществ можно привести О-этил-3-диметиламиноэтилметил-тиофосфат. Это вещество — бесцветная жидкость, плохо растворимая в воде, хорошо — в органических растворителях, горючих, смазочных веществах. Хорошо проникает в резиновые изделия и впитывается лакокрасочными покрытиями. Ввиду малой летучести (10—8 мг/л при температуре 20 °С) долго удерживается на местности.

V-газы, зоман, зарин — стойкие отравляющие вещества.

При применении этих газов поражения будут происходить чаще всего при попадании капельно-жидкого вещества на кожные покровы или путем ингаляции паров этих ОВ.

Смертельные концентрации и дозы: ингаляционная доза зарина составляет 0,06; зомана — 0,002; V-газов — 0,001.

Все представители ФОВ обладают выраженным кумулятивным действием.
Соединения, встречаемые в природе и на производстве, применялись в качестве химического оружия.

Поступление и распространение в организме

Входными воротами для ФОВ являются кожа, органы дыхания, конъюнктива, органы пищеварения. Попадая в организм и находясь в крови, ФОВ оказываются в неблагоприятных условиях, так как в щелочной среде неустойчивы, а кровь обладает слабощелочной реакцией.
Та часть ОВ, которая не связывается с биохимическими структурами, через некоторое время обезвреживается в крови. Предполагается, что процесс разрушения ФОВ может катализироваться ферментами. Продукты превращения ФОВ в виде простейших соединений (в частности, фосфора) удаляются почками.

Клиническая картина

Клиника острого поражения

Первые симптомы поражения ФОВ возникают, как правило, после некоторого периода скрытых явлений; далее клиника развивается бурно.

Более растянут продромальный период (10—15 мин) при попадании ОВ в организм через кожу. При ингаляционном поражении и поражении через желудочно-кишечный тракт период скрытых явлений может практически отсутствовать. Первыми симптомами заболевания являются чувство стеснения за грудиной и удушье. Доступные обозрению слизистые оболочки и кожа становятся цианотичными, шейные вены напряжены. Дыхание шумное, больной дышит открытым ртом, фиксируется в позе астматика (сидит, упершись руками для включения в акт дыхания вспомогательной мускулатуры).

Обращают на себя внимание увеличение межреберных промежутков, бочкообразно расширенная грудная клетка. Нижняя граница легких опущена. Перкуторный звук коробочный.

При аускультации диффузно выслушиваются сухие и крупнопузырчатые влажные хрипы. Пульс частый, хорошего наполнения вначале, далее становится редким, легко сжимаемым. Артериальное давление после небольшого кратковременного повышения снижается, иногда катастрофически падает. Одновременно нарушается зрение: больной жалуется на боли в глазницах, он плохо различает далеко отставленные предметы, плохо видит в сумерках (как больной с гемеролопией — «куриной слепотой”), ресницы кажутся ему резко утолщенными. Приступообразно появляются боли в животе. Отмечаются тошнота, обильное слюнотечение, рвота, понос. Присоединяется подергивание мышечных волокон, мышечных групп. Далее подергивания становятся генерализованными. Больной теряет сознание, падает. Одновременно появляются клонико-тонические судороги мышц лица, шеи, верхнего пояса и наконец тотальные клонико-тонические судороги. Иногда судороги возникают непрерывно и заканчиваются параличом, иногда — приступообразно: каскад судорог сменяется периодом расслабления, за которым следует новый приступ клонико-тонических судорог. В период судорог нарастает цианоз. Смерть наступает при явлениях остановки дыхания. Сердечная деятельность сохраняется еще несколько минут.

В зависимости от путей поступления в развитии заболевания могут иметь место некоторые особенности. Так, при проникновении ОВ через кожу и раневую поверхность первыми признаками поражения будут мышечные подергивания в зоне всасывания яда. При отравлении через желудочно-кишечный тракт быстрее развиваются слюнотечение, рвота, понос, схваткообразные боли в животе. Зрение и дыхание быстро нарушаются при ингаляционном поражении ФОВ и несколько медленнее — при отравлении через кожу или желудочно-кишечный тракт.

Поражения фосфорорганическими веществами в зависимости от дозы яда могут быть легкими, средней тяжести и тяжелыми.

Легкое поражение

Эту форму по преимущественному синдрому некоторые токсикологи называют «мистической”. Больной жалуется на состояние «напряженности”, на слабость, беспокойный сон, головную боль, которая локализуется в области глазниц, плохое видение далеко расположенных объектов, отсутствие или резкое ухудшение сумеречного зрения, обильное слюнообразование. Некоторые предъявляют жалобы на чувство стеснения за грудиной, повторный жидкий стул.

При осмотре обращают на себя внимание сужение зрачка, иногда до размера булавочной головки, инъекция сосудов конъюнктивы. Пульс хорошего наполнения, как правило, учащен. Артериальное давление несколько повышено или нормально. В легких перкуторный звук легочный, хрипы не прослушиваются. Язык чистый, влажный. Живот мягкий, безболезненный. В нисходящем отделе ободочной кишки при пальпации отмечается жидкое содержимое.

Диагноз ставится на основании сочетания явлений расстройства зрения (таких как ухудшение сумеречного зрения, развитие острой близорукости, миоз), болей в области глазниц с расстройствами сна и повышенного слюноотделения.

Поражение средней тяжести

Поражение средней тяжести иногда называют бронхоспастической формой заболевания. Больной жалуется на удушье, приступообразно возникающие боли в животе, частый жидкий стул, плохое видение далеко расположенных предметов, ухудшение или отсутствие ночного зрения. Больной находится в позе астматика. Кожа и доступные обозрению слизистые оболочки цианотичны, шейные вены вздуты, дыхание шумное. Отмечаются подергивания отдельных групп мышц. Больной обильно потеет. Зрачки сужены, сосуды конъюнктивы инъецированы. Пульс хорошего наполнения, редкий. Артериальное давление нормальное или несколько повышено. Грудная клетка бочкообразно расширена. Перкуторный звук коробочный. Нижняя граница легкого опущена.

Аускультативно выявляется большое количество сухих и влажных крупнопузырчатых хрипов, язык влажный, обильное слюноотделение, рвота, живот мягкий, селезенка не пальпируется, толстый кишечник пальпируется в виде тяжей, стул жидкий с примесью слизи.

Диагноз ставится на основании синдрома бронхиальной астмы, миоза, фибриллярных подергиваний отдельных мышечных групп, спастических болей в животе и поноса, снижения активности холинэстеразы крови (на 60—70 %).

Тяжелое поражение

Эту форму поражения называют судорожно-паралитической. После появления симптомов поражения ФОБ, характерных для заболевания средней тяжести, как правило, больной довольно быстро впадает в бессознательное состояние. Глаза раскрыты, зрачки резко сужены. Кожа и слизистые оболочки цианотичны. Отмечаются клонико-тонические судороги, которые возникают непрерывно, или периоды судорог сменяются периодами расслабления. Чем длительнее и продолжительнее периоды расслабления, тем благоприятнее исход поражения. На фоне судорог и в периоды расслабления отмечаются подергивания различных мышечных групп. Пульс слабого наполнения, редкий. Артериальное давление снижено, иногда катастрофически падает. Дыхание шумное, грудная клетка бочкообразно расширена, перкуторный звук коробочный, нижняя граница легких опущена. При аускультации выслушивается масса сухих и крупнопузырчатых хрипов. В период судорог легочная вентиляция полностью прекращается, резко нарастает синюшность кожи и слизистых. Наблюдается обильное слюнотечение, возможна рвота. Живот в межсудорожный период мягкий, печень и селезенка не пальпируются. Толстый кишечник пальпируется в виде шнура. Сфинктер прямой кишки зияет. Наблюдается непроизвольное отделение содержимого кишечника и мочевого пузыря. Смерть, как правило, наступает от первичной остановки дыхания. Диагноз ставится на основании сочетания клонико-тонических судорог с синдромом бронхиальной астмы, генерализованными фибрилляциями, миозом, диареей, синюшной окраской кожи и слизистых оболочек, снижения активности холинэстеразы крови (на 80—90 %).

Осложнения и последствия острого поражения

При сочетании у пораженного ФОБ судорог со рвотой, вследствие того что естественный выход рвотным массам из-за спазма жевательной мускулатуры закрыт, могут произойти аспирация рвотных масс и развиться удушье за счет закупорки просвета бронхов. Если рвота была необильной и рвотные массы попали в легкие, то возможна аспирационная бронхопневмония, которая нередко носит нагноительный характер (абсцедирующая пневмония).

Довольно часты бронхопневмонии, которые являются следствием закупорки спазмированных бронхиол и бронхов обильным секретом бронхиальных желез — слизистыми пробками. Весьма вероятны ушибы, вывихи и даже переломы, которые могут возникнуть в момент судорог. В исходе тяжелого поражения ФОБ отмечаются парезы, параличи, расстройства психики. Резко меняется характер поведения больных: они становятся неуживчивыми, снижаются их профессиональные навыки. Отмечены длительно текущие полиневриты с явлением выраженной атрофии мышц. Отдаленными последствиями поражения ФОБ являются вегетоневрозы со стороны сердечно-сосудистой системы (сосудистая дистония. стенокардия), органов пищеварения (расстройства секреторной и моторной функции желудочно-кишечного тракта, которые могут симулировать гастрит, гастроэнтерит, энтероколит, спастический колит), органов дыхания (явления бронхиальной астмы).

Клиника хронического отравления

При неоднократном поражении ФОВ в небольших дозах, а также в случае нарушений техники безопасности при производстве, хранении, транспортировке, нерациональном использовании фосфорорганических соединений в качестве инсектицидов и лекарственных средств может развиться хроническое отравление, так как эти яды обладают выраженной кумулятивной способностью.

Клиника хронического отравления ФОВ весьма разнообразна и зависит от ряда причин: входных ворот, длительности контакта, суммарной дозы, исходного состояния вегетативной нервной системы. При попадании фосфорорганических ядов в конъюнктивальный мешок могут развиваться временная близорукость и ухудшение ночного зрения. При ингаляционном поступлении ФОВ в организм ранними проявлениями отравления служат приступы удушья. Нередки у больных и расстройства зрения.

Если отравление произошло в результате поступления ФОВ через желудочно-кишечный тракт, первыми признаками заболевания являются тошнота, рвота, понос, схваткообразные боли в животе. Избирательность поражения различных систем и органов во многом зависит от соотношения тонуса симпатического и парасимпатического нервов в различных органах: превалирование тонуса парасимпатических нервов создает условия повышенной чувствительности данного органа к ФОБ. Так, у людей с физиологически повышенной секрецией и перистальтической активностью желудочно-кишечного тракта первыми проявлениями хронического отравления ФОБ служат тошнота, спастические боли в животе, понос. У людей, склонных к гипотоническим реакциям, спазмам сосудов сердца, прежде всего возникают сердечно-сосудистые расстройства. При любых путях поступления отмечаются нарушения со стороны психической сферы. Вначале больные жалуются на тревожный сон с устрашающими сновидениями, состояние беспричинной тревоги, напряженности, снижения памяти, внимания. Они становятся трудными для общения в коллективе, нередко теряют профессиональные навыки — деградируют как специалисты.

Таким образом, хроническое отравление фосфорорганическими соединениями способно вызвать серьезные расстройства со стороны как психической сферы, так и внутренних органов. Весьма разнообразна картина хронического отравления, что может привести больного к врачам различных профилей: психиатру, невропатологу, терапевту, окулисту.

Патогенез

Фосфорорганические вещества, всасываясь через слизистые оболочки и кожу, попадают в кровь и с нею проникают во все ткани организма.

Известно, что ФОБ обладают свойством угнетать функцию жизненно важных ферментов, таких как холинэстераза, дегидрогеназа, фосфатаза, тромбин, трипсин и др. Наибольшие последствия для отравленного организма проистекают вследствие угнетения активности холинэстераз.

Холинэстеразы являются ферментами, которые регулируют в организме количество активного вещества, участвующего в проведении нервного импульса через синаптические образования, — ацетилхолина. Вещества, обладающие такими свойствами, называются медиаторами. Ацетилхолин выделяется на окончаниях возбужденных центробежных нервов и вызывает возбуждение иннервируемой клетки. Нервы, возбуждающие клетку с помощью ацетилхолина, называются холинергическими. Как только прекращается возбуждение холинергического нерва, должна перейти в состояние покоя возбужденная клетка, для чего должен быть разрушен ацетилхолин. Ацетилхолин при участии холинэстераз расщепляется на холин и уксусную кислоту.

При отравлении ФОВ в результате их способности угнетать активность холинэстераз в организме накапливается большое количество ацетилхолина, что поддерживает в состоянии длительного возбуждения клетки, чувствительные к этому медиатору. Медиатор ацетилхолин вызывает возбуждение клеток в различных органах и тканях: в центральной нервной системе, вегетативных ганглиях, во всех внутренних органах, а также в двигательной мускулатуре. При накоплении и задержке ацетилхолина в этих органах сохраняется патологическое возбуждение, а в случае воздействия очень большого количества медиатора может наступить паралич их функции. Так, избыток ацетилхолина в скелетной мускулатуре приводит вначале к ее напряжению, вызывает подергивание отдельных волоконец (фибрилляцию). Если же медиатор продолжает накапливаться, тонус мышц падает — они расслабляются и становятся неспособными к сокращению.

В случае развития этих явлений в дыхательной мускулатуре наступает смерть от остановки внешнего дыхания. Это явление называют нервно-мышечным блоком, или релаксацией дыхательной мускулатуры. Накопление ацетилхолина в бронхах, кишечнике приводит к сокращению мускулатуры этих органов — развиваются бронхиальный спазм, спазм кишечника или усиление его перистальтики. Мышцы артериол под влиянием ацетилхолина расслабляются, поэтому артериальное давление снижается, ритм сердечной деятельности замедляется. Имеется указание на то, что ФОБ поражают холинореактивные структуры организма не только опосредованно (через ацетилхолин), но и непосредственно (вступая с ними в связь).

Угнетение ФОБ ферментов фосфоглюкомутаз и дегидрогеназ, которые участвуют в активации окислительных процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих их необходимой энергией, приводит к энергетическому голоданию тканей. Это усугубляет вредоносное действие избыточного количества ацетилхолина.

Таким образом, угнетение активности холинэстераз и связанное с этим накопление в организме ацетилхолина при отравлении ФОБ извращают нормальное функционирование центральной и периферической нервной систем и, естественно, всех органов.

Лечение

Эффективность лечения пораженных ФОВ во многом зависит от своевременного прекращения дальнейшего поступления ФОВ в организм. При попадании ОВ на кожу в капельно-жидком состоянии или в виде мороси следует обработать открытые участки кожи жидкостью индивидуального противохимического пакета (ИПП). В случае его отсутствия можно использовать 10%-ный раствор аммиака — нашатырный спирт. Кожу при попадании на нее ФОВ энергично протирают дегазатором, после чего обмывают водой с мылом. При попадании ФОВ в глаза конъюнктивальный мешок промывают 2%-ным раствором питьевой соды.

При отравлении через желудочно-кишечный тракт дают обильное содовое питье (2%-ный раствор питьевой соды) и вызывают рвоту. Если имеется возможность, то промывают желудок 2%-ным раствором питьевой соды с последующим назначением взвеси активированного угля (10—15 г активированного угля размешивают в 3/4 стакана 2%-ного раствора питьевой соды). Для лечения пораженных ФОБ используются противоядия (антидоты), средства синдромной терапии и симптоматические средства.

В качестве антидотов предложены реактиваторы холинэстеразы, но более распространены антагонисты ацетилхолина — холинолитики (атропин) и адреномиметики (адреналин, эфедрин). Атропин вводится внутримышечно в 0,1%-ном растворе по 1—3 мл повторно. Суточная доза атропина при лечении тяжелых форм поражения ФОВ может достигать 24—30 мл и более 0,1%-ного раствора. Схему назначения атропина составляют таким образом, чтобы больной не жаловался на затрудненное дыхание и отмечал легкую сухость во рту. Появление выраженной сухости слизистых оболочек, жажда, резкое расширение зрачка, покраснение лица свидетельствуют о передозировке атропина. При тяжелом поражении ФОВ применяют холинолитики в комбинации с реактиваторами холинэстеразы: дипероксим по 1 мл 15%-ного водного раствора вводят внутримышечно с интервалами 4—6 ч. Адреналин в 0,1%-ном растворе по 1 мл и эфедрин в 5%-ном растворе по 1 мл вводят внутримышечно.

Если назначение противоядий не снимает судорог, то для их купирования используют одно из лекарственных веществ группы барбитуровой кислоты — барбитураты (тиопентал-натрия, гексенал, барбамил). Тиопентал-натрия вводят внутримышечно в 2,5%-ном растворе по 5 мл, гексенал — по 5 мл 10%-ного раствора также внутримышечно. Надежный противосудорожный эффект достигается внутримышечным введением 2 мл 2,5%-ного раствора аминазина, 2 мл 2%-ного раствора димедрола и 2 мл 2%-ного раствора промедола. При выраженных расстройствах дыхания пораженным ФОВ производят искусственное дыхание и назначают кислород.

В связи с тем что одной из причин расстройства дыхания является сужение просвета бронхов, то обычные двуручные способы искусственного дыхания малоэффекивны. Такие пораженные нуждаются в активном искусственном дыхании — приборном (ДП-3, ГС-6, РПА-3 и др.) или по методу рот в рот. Применяют и симптоматические средства, повышающие артериальное давление (10%-ный раствор кофеин-бензоата натрия по 1 мл внутримышечно или подкожно и др.), стимулирующие дыхание при одновременном назначении кислорода (цититон по 1 мл внутримышечно). Тяжело пораженные ФОВ, как правило (с целью профилактики и лечения пневмоний), нуждаются в антибиотиках и сульфаниламидах. Все манипуляции должны быть максимально щадящими.

Таким больным необходимо постоянное наблюдение медицинского персонала. Кроме того, при появлении рвотных движений тяжело пораженным следует своевременно вводить роторасширяющие устройства, а при аспирации рвотных масс — отсасывать их.

Профилактика

При угрозе контакта с ФОВ необходимо надеть противогазы и воспользоваться средствами защиты кожи. При заражении капельно-жидким ФОВ следует обработать кожу и видимые участки одежды дегазаторами ИПП, дегазировать личное оружие жидкостью индивидуального дегазационного пакета (ИДП). В случае отсутствия ИПП кожу нужно протереть 10%-ным раствором аммиака (V-газы не разрушает). Слизистые оболочки следует оберегать от дегазатора ИПП и нашатырного спирта. Доступные обработке слизистые оболочки промывают 2%-ным содовым раствором. Если под руками нет ИПП или нашатырного спирта, то открытые участки кожи следует промыть водой с мылом (лучше хозяйственным). При заражении ФОВ до проявления симптомов отравления вводят профилактический антидот.

В настоящее время применяют ряд прописей профилактического антидота, одна из которых может состоять из водного раствора прозерина и водного раствора сернокислого атропина.

При состоявшемся заражении ФОВ вводят полную дозу, при подозрении или угрозе заражения — половинную дозу профилактического антидота. Как только появится возможность, необходимо принять душ, сменить белье и обмундирование.

Первая помощь

Надеть противогаз, внутримышечно из шприца-тюбика ввести антидот, обработать открытые участки кожи и видимые участки загрязнения одежды дегазаторами ИПП, дегазировать личное оружие. При явлениях удушья производить искусственное дыхание, не снимая противогаза. При судорогах антидот ввести повторно.

Доврачебная помощь

Повторно обрабатывают открытые участки кожи дегазатором ИПП, вводят антидот. При удушье дается кислород, присоединяя шлем-маску противогаза к кислородному прибору. Проводят искусственное дыхание. Внутримышечно вводят адреналин (1 мл 0,1%-ного водного раствора), эфедрин (1 мл 5%-ного водного раствора), кофеин-бензоат натрия (1 мл 10%-ного водного раствора), 1 мл цититона. В холодное время пораженного следует тепло укутать и обложить грелками.

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Элберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учёными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является вторым по токсичности после зомана из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия — первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader, Ambros, Rüdiger и Van der LINde.

В середине 1939 года формула вещества была передана в Отдел химического оружия вермахта, который сделал заказ на массовое производство зарина для военных нужд.

К концу Второй мировой войны было построено несколько экспериментальных заводов, а также строилась фабрика для производства данного отравляющего вещества в промышленных масштабах (строительство не было завершено). Общее количество зарина, произведенного в нацистской Германии, оценивается в пределах от 500 кг до 10 тонн.

Несмотря на то, что зарин, табун и зоман уже находились в составе артиллерийских снарядов для химических минометов, реактивных метательных установок, фашистская Германия отказалась от планов боевого применения нервно-паралитических газов. Точные причины этого решения неизвестны. Считается, что Гитлер предполагал наличие у СССР и армии союзников большего количества химического оружия, а также принимал во внимание факт недостаточно эффективного воздействия боевых отравляющих веществ на солдат, экипированных средствами химической защиты.

Работы по получению табуна, зарина, зомана во время Второй мировой войны также проводились в США и Великобритании.

В первую половину 1950-х годов НАТО принял зарин на вооружение. СССР и США в это время производили зарин в военных целях.

В 1953 году 20-летний Рональд Мэддисон, инженер Военно-воздушных сил Великобритании из Консетта, графство Дарем, умер при испытании зарина на человеке в научно-технической лаборатории Портон Даун в Уилтшире. Мэддисону было сказано, что он участвует в эксперименте по лечению насморка. В течение десяти дней после его смерти следствие велось в тайне, после чего был вынесен вердикт «несчастный случай». В 2004 году следствие было возобновлено, и после 64-дневного слушания суд постановил, что Мэддисон был незаконно убит «воздействием нервно-паралитического яда в негуманном эксперименте».

Регулярное производство зарина в США было прекращено в 1956 году, а существующие запасы ядовитого вещества подверглись передистилляции, которая продолжалась до 1970 года.

В 1978 году Майкл Тоунли под присягой в чилийском суде дал показания, что зарин производился учёным-химиком Эухенио Берриосом под руководством тайной полиции DINA диктатора Чили Аугусто Пиночета. Тело Берриоса, застреленного в голову, было обнаружено в 1995 году закопанным на пляже в Уругвае. Тоунли также рассказал, что зарин использовался для убийства действительного хранителя государственного архива Ренато Леона Сентено и капрала армии Мануэля Лейтона.

Ирак использовал зарин против Ирана в войне 1980—1988 годов.

16—17 марта 1988 года авиация Ирака подвергла город Халабджа на территории Иракского Курдистана газовой атаке с использованием различных отравляющих веществ: иприта, зарина, табуна, газа VX. Число жертв, принадлежавших почти исключительно к мирному населению, составило, по разным оценкам, от нескольких сотен до 7 тыс. человек; обыкновенно приводится цифра в 5 тыс. погибших и 20 тыс. пострадавших. Среди погибших было много детей, так как газ стелился по земле.

Резолюция Совета Безопасности ООН 687, опубликованная в 1991 году, установила термин «оружие массового поражения» и призвала к немедленному уничтожению химического оружия в Ираке, уничтожению всех ракет дальностью более 150 км, которыми располагает Ирак, а также, по возможности, уничтожения всех химических вооружений в мире.

В 1993 году в Париже 162-мя государствами — участниками ООН подписана 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.

27 июня 1994 года была совершена первая террористическая атака с применением химического оружия против мирного населения. Японская религиозная секта Аум Синрикё использовала загрязнённый (с примесями) зарин в Мацумото, префектура Нагано. В результате атаки погибло семь человек, более двухсот пострадало. Члены Аум Синрикё снова применили зарин 20 марта 1995 года при атаке в токийском метро. Погибло 12 человек, 54 получили тяжёлое отравление, повлёкшее долгосрочное расстройство здоровья, около тысячи людей имели после теракта кратковременные нарушения зрения.

По данным США, 14 мая 2004 года в Ираке повстанцы взорвали 155-мм снаряд, содержащий несколько литров веществ — компонентов зарина. Снаряд был устроен таким образом, чтобы во время полёта боеголовка вращалась вокруг своей оси, при этом вещества внутри неё смешивались и образовывали зарин. Взорванный снаряд выпустил небольшое количество зарина — двое солдат армии США были направлены на лечение после появления у них ранних признаков воздействия ядовитого вещества. В ходе холодной войны было разработано более высокоточное и грозное оружие.

Синтез зарина проводят этерификацией изопропилового спирта дихлорангидридом метилфосфоновой кислоты, при этом в качестве источника фтора могут быть использованы как фториды щелочных металлов:

так и дифторангидрид метилфосфоновой кислоты:

При комнатной температуре зарин — бесцветная жидкость, имеющая слабо выраженный запах цветущих яблонь. Смешивается с водой и органическими растворителями во всех отношениях. Относительно высокое давление его пара приводит к тому, что он быстро испаряется (приблизительно в 36 раз быстрее чем табун — другое БОВ нервно-паралитического действия). В газообразном состоянии зарин также бесцветен и не имеет запаха.

Зарин, будучи фторангидридом, реагирует с нуклеофилами, замещающими фтор. Медленно гидролизуется водой, легко реагирует с водными растворами щелочей, аммиака и аминов (эти реакции могут использоваться для дегазации). Обычно для дезактивации зарина используется 18-процентный водный раствор гидроксида натрия. Феноляты и алкоголяты дегазируют зарин очень легко (даже в сухом состоянии).

Термически устойчив до 100 °C, термическое разложение ускоряется в присутствии кислот.

Зарин относится к группе нестойких ОВ. В капельно-жидком виде стойкость зарина может составлять: летом — несколько часов, зимой — несколько суток. Срок жизни может быть сильно сокращён при наличии примесей в используемых для синтеза зарина реагентах.

По зарубежным данным, зарин может использоваться как двухкомпонентное химическое оружие в виде двух его предшественников — дифторида метилфосфоновой кислоты и смеси изопропилового спирта и изопропиламина. При этом изопропиламин связывает фтороводород, образующийся при химической реакции.

Согласно данным ЦРУ, в Ираке пытались преодолеть проблему малого срока жизни зарина тремя способами:

1.Срок жизни унитарного (то есть, чистого) зарина может быть удлинён при увеличении чистоты предшественников и промежуточных продуктов синтеза, а также путём усовершенствования процесса производства.

2.Добавление стабилизатора, называемого трибутиламин. Позже он был заменён диизопропилкарбодиимидом (di-c-di), благодаря которому стало возможным хранение зарина в алюминиевых контейнерах.

3.Разработка бинарного (двухкомпонентного) химического оружия, в котором вещества-предшественники хранятся отдельно друг от друга в одном снаряде. В таком снаряде собственно смешивание реагентов и синтез БОВ осуществляется непосредственно перед запуском или уже в полёте. Такой подход вдвойне выгоден, поскольку решается проблема короткого срока жизни и существенно возрастает безопасность при хранении и транспортировке боеприпасов.

В присутствии перекиси водорода зарин даёт перекисный анион, способный окислять многие ароматические амины в окрашенные диазосоединения.

Зарин — отравляющее вещество, обладающее нервно-паралитическим действием. Вызывает поражение при любом виде воздействия, особенно быстро — при ингаляции. Первые признаки поражения (миоз и затруднение дыхания) появляются при концентрации зарина в воздухе 0,0005 мг/л (через 2 минуты). Среднесмертельная концентрация при действии через органы дыхания в течение 1 минуты — 0,075 мг/л, при действии через кожу — 0,12 мг/л. Полулетальная доза (при которой погибает 50 % особей) при попадании на открытую кожу — 24 мг/кг веса. Полулетальная доза при пероральном (через рот) введении — 0,14 мг/кг веса.

Как и в случае с другими БОВ нервно-паралитического действия, объектом поражения зарина является нервная система организма.

При стимуляции двигательных и вегетативных нейронов происходит выброс медиатора ацетилхолина в межсинаптическое пространство синапса, благодаря чему производится передача импульса к мышце или органу. В физиологически здоровом организме после передачи импульса ацетилхолин утилизируется ферментом ацетилхолинестеразой (АХЭ), в результате чего передача импульса прекращается.

Зарин необратимо ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу путём формирования ковалентного соединения с тем участком фермента, где ацетилхолин подвергается гидролизу. В результате содержание ацетилхолина в межсинаптическом пространстве постоянно растёт, и импульсы непрерывно передаются, поддерживая все иннервируемые вегетативными и двигательными нервами органы в активном состоянии (состоянии секреции, либо напряжения) вплоть до их полного истощения.

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека — выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин, предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30 % холинэстеразы крови. В случае тяжелого отравления эти 30 % защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдет в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остается в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен.)

Лечение человека, поражённого зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (заражённая местность, заражённый воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щёлочи, либо табельным средством химической защиты. В случае попадания отравляющего вещества в желудочно-кишечный тракт — промывание желудка большим количеством слегка подщелоченой воды. Одновременно с вышеуказанными действиями необходимо срочное применение следующих антидотов:

  • Атропин, являющийся блокатором М-холинорецепторов, используется для купирования физиологических признаков отравления.
  • Пралидоксим, дипироксим, токсогонин, HI-6, HS-6, HGG-12, HGG-42, ВДВ-26, ВДВ-27 — реактиваторы ацетилхолинэстеразы, специфические антидоты фосфорорганических веществ, способные восстановить активность фермента ацетилхолинэстеразы, если их применить в течение первых часов после отравления.
  • Диазепам — центрально действующий противосудорожный препарат. Снижение приступов заметно уменьшалось в случае задержки начала лечения; через 40 минут после экспозиции снижение является минимальным. Большинство клинически эффективных противоэпилептических препаратов могут оказаться неспособными остановить припадки, вызванные зарином.
  • В полевых условиях необходимо немедленно ввести афин (будаксим) из шприц-тюбика (входят в комплект индивидуальной аптечки АИ-1, которой экипируется каждый мобилизованный солдат), в случае их отсутствия можно применить 1-2 таблетки тарена из аптечки АИ-2.

В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *