11.1.1.1. Иприты
Один из первых представителей галогенированных тиоэфиров, 2,2-дих-лордиэтилсульфид, был впервые синтезирован в 1822 г. Депре. В чистом виде соединение было выделено и изучено в 1886 г. Виктором Мейером в Геттингене. Им же дано и первое описание некоторых сторон пагубного действия этого вещества на человека и животных, выявившегося в про-
цессе работы с соединением. Опыты проводились при непосредственном участии практиканта русского химика Н. Д. Зелинского, который получил сильное поражение токсикантом, что послужило поводом для более детального изучения его токсических свойств.
В ходе Первой мировой войны, в июле 1917 г. возле города Ипр английские войска были обстреляны немецкими минами, содержащими 2,2-дихлордиэтилсульфид. ОВ, названное «ипритом», заражало местность, быстро проникало через одежду, вызывало поражение кожи. Так в историю войны вошел еще один тип отравляющих веществ, получивших название ОВ «кожно-нарывного действия». Позже ОВ использовали итальянцы в ходе итало-абиссинской войны (1936 г.). Во время Второй мировой войны (1943) его применяла в Китае японская армия. В 80-е гг. XX в. вещество вновь использовалось в качестве ОВ в ходе Ирако-Иран-ского военного конфликта. Из изученных галогенированных тиоэфиров иприт является самым токсичным агентом.
В 1934—35 гг. Уорд исследовал хлорированные этиламины и среди третичных производных этого ряда обнаружил новый вид веществ, вызывающих воспалительные процессы в коже. В результате исследований были получены данные, указывающие на возможность создания на основе органических соединений азота новой группы ОВ. Во время Второй мировой войны в Германии третичные хлорэтиламины синтезировали в производственном масштабе и сохраняли в автоцистернах, предполагая использовать для заражения местности. Обнаруженные в 1945 г. в Германии запасы 2,2,2-трихлортриэтиламина составляли около 2000 тонн. Из-за сходства молекулярной структуры трихлортриэтиламина с ипритом (рис. 35) и аналогичного физиологического действия вещество получило название «азотистый иприт».
у CHjCHjCI у CH2Cri,CI
S N— СНгСНгС!
^CHCHjCI \CH2CH2CI
2,2-дихлордиэтилсульфид 2,2,2-трихлортризтиламин
(иприт) (азотистый иприт)
Рис. 35. Структуры сернистого и азотистого ипритов
Позже были изучены и аналоги азотистого иприта: метил-дихлорэти-ламин, этил-дихлорэтиламин и т. д. Эти соединения обладали токсичностью близкой токсичности исходного вещества. В качестве ОВ в ходе боевых действий трихлорэтиламин и его аналоги не использовались.
В соответствии с Конвенцией о запрещении химического оружия (1993) запасы сернистого и азотистого иприта странами, имеющими вещества на снабжении армий, должны быть уничтожены. Однако опасность поражения людей этими соединениями или их аналогами сохраняется. Так, на основе хлорэтиламинов созданы высокоэффективные цитостати-ки — лекарственные препараты, применяемые для лечения опухолей (цик-лофосфамид, мехлорэтамин, хлорамбуцил, мелфалан) и других форм патологии. В настоящее время эти вещества производятся в большом количестве и достаточно широко применяются в клинической практике. Многочисленные серо-, азот- и кислородсодержащие органические соединения с близким механизмом токсического действия широко используют в промышленности (этиленимин, этиленоксид и т. д.). Широкое применение алкилирующих агентов в хозяйственной деятельности, их доступность делают возможным применение веществ с террористическими целями.
Поскольку свойства, биологическая активность сернистого и азотистого ипритов и их аналогов во многом совпадают, токсикологическую характеристику веществ целесообразно представить на примере табельного ОВ — сернистого иприта, с указанием особенностей свойств наиболее токсичного представителя галогеналкиламинов — азотистого иприта.
Физико-химические свойства. Токсичность
Основные свойства сернистого и азотистого ипритов представлены в табл. 32 и 33.
Таблица 32
Сернистый иприт — тяжелая маслянистая жидкость. В чистом виде бесцветная, почти без запаха. В неочищенном виде — темного цвета (в качестве примесей содержит 17—18% сульфидов). При низких концентрациях обладает запахом, напоминающим запах горчицы или чеснока (отсюда еще одно название ОВ — «горчичный газ»). В воде плохо растворим. Хорошо растворяется в органических растворителях. Растворяется в других ОВ и сам растворяет их. Легко впитывается в пористые материалы, резину, не теряя при этом токсичности.
Азотистый иприт — маслянистая, слегка темная или бесцветная жидкость, легко растворяемая в органических растворителях, но практически не растворяющаяся в воде.
Давление насыщенного пара ипритов — незначительное; возрастает с увеличением температуры. Поэтому в обычных условиях иприты испаряются медленно, создавая при заражении местности стойкий очаг. Основное боевое состояние сернистого иприта — пары и капли.
Связь алкильных радикалов с атомами хлора в молекулах токсикантов может быть разрушена путем гидролиза. Конечными продуктам» гидролиза являются нетоксичные соединения, поэтому реакция может быть использована для дегазации зараженных объектов. Гидролизу подвергается только растворившееся количество сернистого и азотистого ипритов. Поскольку растворимость токсикантов крайне низка, находящиеся в воде ОВ долго сохраняют свою токсичность. Полный гидролиз возможен лишь в условиях очень большого избытка воды (1 г сернистого иприта на 2000 г воды). Процесс гидролиза можно ускорить нагреванием зараженной воды и добавлением разбавленных щелочей.
В организме вещества также подвергаются дегалогенированию. При этом возможно образование промежуточных продуктов (сульфоний-ка-тиона и иммоний-катиона), с действием которых на молекулы-мишени связывают механизм токсического действия ипритов.
Сернистый иприт подвергается окислению, при этом последовательно образуются токсичные 2,2-дихлордиэтилсульфоксид (1) и 2,2-дихлор-диэтилсульфон (2):
/СН£Н£\ О /CHjCHjCI
О—S
^СНгСНгС! \сН;>СН2С1
(1) (2)
Только глубокое окисление приводит к потере токсических свойств и полному разрушению молекулы иприта с образованием серной кислоты, хлористого водорода, диоксида углерода и воды.
При хлорировании ипритов в водной и безводной среде их молекулы разрушаются, что сопровождается потерей токсических свойств.
Токсикокинетика
Иприты способны проникать в организм, вызывая при этом поражение, любым путем: ингаляционно (в форме паров и аэрозоля), через неповрежденную кожу, раневую и ожоговую поверхности (в капельно-жид-
гоо
кой форме) и через рот с зараженной водой и продовольствием. Контакт с веществами не сопровождается неприятными ощущениями (немой контакт).
После поступления в кровь вещества быстро распределяются в организме, легко преодолевая гистогематические барьеры, проникают в клетки. Метаболизм веществ проходит с большой скоростью. Так, в экспериментах на кроликах показано, что 90% сернистого иприта, меченного по сере (35S), исчезает из крови в течение 20 мин, а уже через 10 мин радиоактивность обнаруживается в моче. Наибольшая радиоактивность определяется в органах, выполняющих экскреторную функцию (почки, легкие, печень). В моче животных после внутривенного введения иприта (35S) обнаруживаются продукты его превращения (гидролиза и окисления молекулы). Метаболизм веществ осуществляется при участии тканевых микросомальных ферментов. Поскольку в процессе метаболизма ипри-тов образуются токсичные промежуточные продукты (сульфоний, иммо-ний катионы и др.), индукция микросомальных ферментов, вызываемая в эксперименте путем назначения специальных средств (производные барбитуровой кислоты и др.), сопровождается усилением их токсичности.
Основные проявления интоксикации
Поражение ипритом складывается из местного и резорбтивного действия яда. Токсический процесс развивается медленно, после скрытого периода, продолжительность которого — от часа до нескольких суток. Местное действие приводит к развитию симптомов воспаления покровных тканей (гиперемия, отек, боль и нарушение функции). Резорбтивное действие характеризуется угнетением кроветворения, центральной нервной системы, нарушением кровообращения, пищеварения, всех видов обмена веществ, терморегуляции и т. д. Подавляется иммунная система организма, и поэтому отмечается наклонность к присоединению вторичной инфекции. У иприта выражено кумулятивное действие. Более того, в экспериментах на животных и в ходе наблюдений за отравленными людьми установлено, что контакт с этим ядом вызывает сенсибилизацию к нему. Наиболее опасным является ингаляционное поражение парами или аэрозолем иприта. Именно при данном способе воздействия весьма вероятны тяжелые и крайне тяжелые формы поражения со смертельным исходом. Также высока токсичность вещества при поступлении его в организм с зараженной водой или пищей. Хотя вещество прекрасно всасывается через кожные покровы и вызывает их глубокое повреждение, вероятность летальных исходов при данном способе воздействия наименьшая.
Поражение органов дыхания
Поражение органов дыхания происходит при ингаляции паров иприта. Непосредственно в момент воздействия на слизистую оболочку дыхательных путей ОВ не оказывает раздражающего действия. Лишь при очень высоких концентрациях в момент контакта у пострадавшего может появиться позыв к чиханию. По прошествии скрытого периода, который продолжается от 2 до 6 ч — при тяжелых поражениях и поражениях средней тяжести и более 12 ч — при легких формах отравления, появляются признаки воспаления дыхательных путей. Вначале они развиваются в верхних, а затем и в более глубоких отделах. Начало поражения характеризуется появлением насморка (токсический ринит), затруднением при глотании (фарингит), саднением за грудиной, осиплостью голоса, а иногда и потерей его (афония), т. е. признаками ларингита. В легких случаях поражение этим ограничивается и острый ринофаринголарингит через 10-12 дней проходит.
Поражение средней степени тяжести характеризуется проявлениями трахеобронхита: мучительным кашлем, вначале сухим, а затем с выделением гнойной мокроты, болями за грудиной. Обычно такое состояние сопровождается ощущением недомогания и повышением температуры тела до 39° С. Выздоровление наступает через 30-40 дней.
При тяжелом поражении симптомы воспалительного процесса в дыхательных путях отчетливо выражены уже на вторые сутки. При кашле отходит обильная слизисто-гнойная мокрота, в которой могут быть обнаружены пленчатые образования. Это так называемые псевдомембраны, состоящие из некротизированной слизистой оболочки, фибрина и форменных элементов крови. Через некоторое время, как правило, присоединяется вторичная инфекция. Температура тела резко повышается. Иногда уже на вторые сутки заболевания может наступить смерть пораженного. Причина гибели (помимо общетоксического действия иприта) — развивающаяся бронхопневмония, перерастающая в гангрену легких. При вскрытии умерших людей выявляются гиперемия, изъязвление и некроз слизистой оболочки на всем протяжении дыхательных путей: в носовой полости, гортани, трахее, крупных бронхах. Слизистая оболочка грязно-серого цвета, пропитана фибрином и лейкоцитами, рыхло связана с подслизистой. В просвете мелких бронхов — гной, в легких — очаги бронхопневмонии, чередующиеся с эмфизематозными участками и участками ателектаза. При гибели в поздние сроки можно увидеть участки гнойного лизиса легочной ткани (абсцесс легких).
Даже' при благоприятном исходе поражение дыхательной системы ипритом не заканчивается полным выздоровлением. У перенесших отравление наблюдаются хронические воспалительные процессы в дыхательных путях (преимущественно гипертрофического типа), рецидивирующие бронхопневмонии, бронхоэктатическая болезнь, эмфизема легких. Появляется предрасположенность к туберкулезу. Будучи, как и другие алки-лирующие агенты, канцерогеном, иприт существенно увеличивает вероятность заболевания раком легких у лиц, перенесших отравление.
Поражение глаз
Поражение глаз наблюдается при воздействии как парообразным, так и капельно-жидким ипритом. Глаза чрезвычайно чувствительны к токсиканту. Минимально действующая концентрация яда — 0,005 г/м3. При действии вещества в более высоких концентрациях развивается конъюнктивит. После скрытого периода (4-5 ч) проявляются явления раздражения: ощущение песка в глазах, чувство жжения и рези, светобоязнь, слезотечение, гиперемия и отек слизистой оболочки век. Патологический процесс полностью разрешается через 6—15 дней.
При воздействии вещества в более высокой концентрации или при длительной экспозиции в патологический процесс вовлекается роговая оболочка: все указанные выше симптомы выражены более интенсивно, отек усиливается, распространяется на кожу век, конъюнктива гипереми-рована и окружает роговицу в виде отечного валика. Развивается помутнение роговицы, носящее поверхностный характер. Происходит воспаление мейбомиевых желез, края век склеиваются, образуются корочки. Формируются условия для развития вторичной инфекции. Наивысшего развития процесс достигает на 3—4-е сут: появляются признаки гнойного кератоконъюнктивита. В дальнейшем острые явления постепенно стихают. Поражения парообразным ипритом обычно достигают средней тяжести и локализуются в переднем отделе глаза. Прогноз, как правило, благоприятный, однако выздоровление может затянуться на 2—3 мес.
Картина тяжелого поражения наблюдается при попадании жидкого иприта в глаз. Процесс протекает первоначально по типу серозного, а затем гнойно-некротического и гнойно-геморрагического воспаления. Скрытый период действия яда не превышает 3 ч. Процесс развивается относительно быстро, а выраженность уже описанных ранее изменений существенно выше. Помутнение роговицы захватывает глубокие ее слои, воспаление приобретает характер паренхиматозного кератита. Края плотно сомкнутых век склеиваются. Обильно отделяемый секрет застаивается в конъюнктивальном мешке. С 3—4-х сут присоединяется вторичная инфекция. Развивается язвенный блефарит. В случаях тяжелых поражений с присоединением вторичной инфекции возможно глубокое изъязвление роговицы, вплоть до ее прободения. В воспалительный процесс тогда вовлекаются все среды глаза, развивается панофтальмит, в результате которого наступает гибель глаза. Разрушение ипритом окружающих глаз кожных покровов и других мягких тканей с последующим их рубцеванием также может привести к инвалидизации.
Повторное поражение глаз ипритом приводит к стойкой сенсибилизации. После перенесенного поражения глаз даже через несколько лет не может считаться полностью излеченным. Его сопротивляемость к разным патологическим агентам снижена, что способствует возникновению различных патологических состояний и рецидивирующих конъюнктивитов.
Поражение кожи
Поражение кожи развивается при воздействии ипритом как в парообразном, так и капельно-жидком состоянии. Интенсивность поражения зависит от многих условий, наибольшее значение имеют агрегатное состояние токсиканта, продолжительность воздействия, температура и влажность воздуха, область поверхности кожи, подвергшейся заражению и т. д.
Основная масса яда всасывается через протоки потовых и сальных желез, волосяных фолликулов, но клеточные и соединительно-тканные элементы кожи также проходимы для иприта. Наиболее чувствительны места с нежной кожей и большим содержанием потовых протоков (область гениталий, подмышек, внутренняя поверхность бедер). Выраженные поражения кожи возникают и в местах плотного прилегания одежды (пояс, воротник).
Симптомы поражения кожи появляются после скрытого периода, продолжительность которого от 5 до 15 ч — в случае действия парообразного иприта и 4—6 ч — при попадании жидкого иприта. При воздействии паров ОВ развивающееся поражение носит распространенный характер, но менее выражено, чем поражение жидким ядом, площадь которого ограничена местом растекания капли по поверхности кожи.
В течении поражений кожи выделяют сменяющие друг друга стадии (они же степени тяжести поражения):
I — эритематозная (появление разлитой эритемы, не исчезаю-
щей при надавливании);
II — буллезная (появление мелких пузырей, сливающихся затем
в один);
III — язвенно-некротическая (появление изъязвлений на месте
пузыря).
Четко все три стадии бывают выражены лишь в случае воздействия иприта в капельно-жидком состоянии. При поражении парообразным веществом может наблюдаться развитие только эритемы, которая через неделю пропадает, а на ее месте длительное время сохраняется выраженная пигментация.
Эритема развивается на отечных тканях, сопровождается болезненностью, ощущением жара и зуда. Появляющиеся вслед за нею мелкие пузыри вначале располагаются по краям эритемы («жемчужное ожерелье»), а затем сливаются в крупные пузыри. При буллезном поражении выделяют поверхностную и глубокую формы. При поверхностной форме процесс локализуется только в эпидермисе, сопровождается его отторжением и обнажением язвенной поверхности, представляющей собой верхние слои дермы. При глубокой форме поражения в патологический процесс вовлекаются как эпидермис, так и слой дермы.
В III стадии формируются чрезвычайно болезненные язвенно-некротические изменения кожи. Поражение характеризуется вялостью репара-тивных процессов. Развивается состояние парабиоза тканей. Ипритные язвы обычно осложняются присоединением вторичной инфекции. Заживление язв происходит крайне медленно, иногда до 2 мес. На месте язвы обычно остается рубец, окруженный пигментированной кожей.
У отравленных долгое время сохраняется повышенная чувствительность к иприту: при повторных кожных поражениях местная реакция на участке непосредственного нанесения яда значительно усиливается, а на участках бывших ранее поражений вновь формируются патологические изменения (явление реинфламмации).
Поражение желудочно-кишечного тракта
Поражение желудочно-кишечного тракта наблюдается при попадании иприта внутрь с зараженной водой или пищей, при заглатывании зараженного ипритом содержимого ротовой полости — как сопутствующее при тяжелых формах интоксикации, возникающих при любом способе поступления ОВ в организм (ингаляционно, через кожу и т. д.). Не исключено, что поражение стенки кишечника обусловлено выведением из организма токсичных промежуточных продуктов метаболизма вещества.
Токсические дозы иприта для человека и экспериментальных животных при пищевых формах отравления — 0,5-10 мг/кг. Попадание иприта в организм через желудочно-кишечный тракт (в действующих дозах) вызывает, как правило, тяжелую форму отравления, поскольку всасывание ОВ здесь происходит чрезвычайно интенсивно. Быстро развиваются, помимо местных, явления общерезорбтивного действия яда. Изолированное поражение пищеварительного тракта практически никогда не встречается. Как правило, при этом страдают органы дыхания за счет ингаляции воздуха, проходящего через зараженную ротовую полость, и кожа вокруг рта.
Скрытый период действия яда составляет 1—3 ч. К концу периода появляются саливация, тошнота, рвота, боль в животе. Пораженный становится вялым, аппетит отсутствует, отмечается расстройство стула. При поступлении внутрь иприта в малых дозах поражение дальше желудка не распространяется. При этом явления отравления ограничиваются описанными выше признаками. Выздоровление наступает в течение недели.
При приеме внутрь больших доз вещества развивается тяжелое поражение всех отделов пищеварительного тракта. К указанным выше симптомам присоединяются признаки, обусловленные некротическим изменением слизистой оболочки рта, глотки, кишечника. Отмечаются болезненность по всему животу, частые поносы жидкими дегтеобразными массами, что указывает на геморрагический характер развивающегося патологического процесса.
К числу последствий тяжелого пищевого отравления ипритом относятся рубцовые изменения стенки пищевода и желудка, стенозирование пищевода.
Резорбтивное действие
При всасывании иприта во внутренние среды организма развиваются симптомы общей интоксикации, свидетельствующие об универсальном характере повреждающего действия яда. Ведущими являются изменения со стороны системы крови, нервной системы, сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.
Изменения в крови при отравлении ипритом обусловлены, с одной стороны, непосредственным действием на клетки костного мозга и зрелые форменные элементы, с другой — общим развитием патологического процесса в организме отравленного. При отравлениях легкой и средней степени тяжести изменения в крови бывают непостоянны и выражены
2Q6
слабо. В случае тяжелых отравлений изменения постоянны и носят закономерный характер. Динамика нарушений со стороны системы крови напоминает картину, наблюдаемую при поражении человека и экспериментальных животных ионизирующим излучением, поэтому иприты (как сернистый, так и азотистый) иногда называют «радиомиметиками» (т. е. воспроизводящими эффекты действия радиации).
При отравлении большими дозами иприта изменения крови появляются уже в первые часы интоксикации (2-4 ч). Со стороны красной крови — некоторое увеличение числа эритроцитов, вследствие развивающегося сгущения крови (гемолиз не развивается), со стороны белой крови — гиперлейкоцитоз с нейтрофильным сдвигом влево до палочкоядерных или юных форм. К концу первых суток существенно увеличивается количество сегментоядерных нейтрофилов в крови. Количество эозинофилов и базофилов в это время снижается (вплоть до полного исчезновения). Одновременно уменьшается количество моноцитов и лимфоцитов (мо-ноцито- и лимфопения). Начиная со вторых суток сгущение крови прекращается, количество эритроцитов в крови уменьшается. Анемизация в дальнейшем чрезвычайно медленно прогрессирует. Лейкопения со вторых суток быстро нарастает и в крайне тяжелых случаях (на 4-5-е сут после отравления) переходит в алейкию. Одновременно развивается тром-боцитопения. В ядрах палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов, циркулирующих в крови, наблюдаются признаки дегенеративных изменений: пикноз ядра, хроматинолиз, гиперсегментоз, вакуолизация, фрагментация. Наличие выраженной лейкопении при отравлении является плохим прогностическим признаком и при крайне тяжелом отравлении сохраняется до наступления смерти. Если смертельный исход не наступил, отмечается довольно быстрое увеличение числа лейкоцитов в крови. Как в клинике, так и в эксперименте показано, что при отравлении ип-ритами (а особенно азотистым ипритом) резко нарушаются процессы размножения и созревания клеток костного мозга. Размножение клеток приостанавливается на стадии промиелоцитов. Отношение количества промиелоцитов, миелоцитов и юных форм к количеству палочко- и сегментоядерных лейкоцитов (индекс созревания гранулоцитов — в норме 0,8-0,9) достигает 38. Количество миелоидных элементов в пробах костного мозга резко уменьшается, значительно увеличивается количество ретикуло-эндотелиальных клеток (аплазия костного мозга). Развивается атрофия лимфоидной ткани. В селезенке и лимфатических узлах — резко выраженный склероз. Важнейшим результатом поражения системы крови является мощное иммуносупрессивное действие ипритов, подавляющее как клеточный, так и гуморальный компонент иммунной системы организма.
При выздоровлении сначала наступает регенерация элементов костного мозга, а затем лимфоидной ткани. Относительно быстро нормализуется количество лейкоцитов в периферической крови, реактивность ге-мопоэза восстанавливается полностью.
При затяжном течении несмертельного поражения ипритом изменение гемограммы в целом соответствует описанным выше, но имеет свои
207
особенности. Так, в поздние сроки болезни довольно отчетливо проявляются признаки анемии, нарушения со стороны белой крови непостоянны и во многом определяются особенностями течения патологии других органов и систем.
Нарушения со стороны нервной системы обусловлены непосредственным действием на ее структурные элементы самого иприта и токсичных продуктов его метаболизма, биологически активных веществ, поступающих в кровь при деструкции клеточных элементов поврежденных ипритом тканей, а также патологической импульсацией из очагов альтерации покровных тканей. Выраженность нарушений определяется степенью тяжести интоксикации. К числу ранних проявлений относятся общая вялость пораженных, головная боль, головокружение, сонливость, апатия. Степень угнетения ЦНС пропорциональна дозе попавшего в организм иприта. Поражения средней степени тяжести и длительно текущая тяжелая интоксикация проходят на фоне выраженного угнетения возбудимости и лабильности нервной ткани. У лиц, перенесших острое отравление, регрессия астении проходит медленно, пораженные надолго лишаются возможности заниматься полноценным умственным и физическим трудом (Ю. В. Другое). Н. Н. Савицкий и др. наблюдали у пораженных развитие парезов, параличей, невритов, стойкое нарушение памяти, затруднение мышления, расстройство сна и т. д.
При попадании в организм очень больших количеств сернистого иприта (летальные поражения) и при отравлении (в эксперименте на животных) азотистым ипритом выявляется психомоторное возбуждение, судорожное действие ядов. Первоначально наблюдается сокращение отдельных групп мышц, начиная с жевательной мускулатуры, мышц головы и шеи. Затем в процесс вовлекаются мышцы туловища и конечностей. Приступы носят характер эпилептических припадков, но с преобладанием клонических компонентов. Азотистый иприт обладает значительно более выраженным возбуждающим действием на ЦНС, чем сернистый. Одновременно с поражением центральной нервной системы выявляются признаки действия вещества на вегетативную нервную систему и прежде всего на парасимпатический ее отдел. Эффекты развиваются в две стадии. Сначала наблюдаются признаки возбуждения холинергических структур (саливация, слезотечение, брадикардия и др.), затем проявляется достаточно стойкое холинолитическое действие ядов. Азотистый иприт, кроме того, обладает слабым симпатолитическим и антигистаминным действием.
В основе действия ипритов на нервную ткань лежат сложные механизмы, обусловленные отчасти их цитотоксическим действием на нейроны (характерны вакуолизация и лизис нервных клеток, пикноз ядер — признаки токсической энцефалопатии), отчасти синаптической активностью. Так, в эксперименте показано мускарино- и никотиноподобное действие ядов. У веществ выявляется антихолинэстеразная активность и способность к прямому взаимодействию с холинорецепторами (сначала их возбуждение, а затем блокада).
Расстройства сердечно-сосудистой системы проявляются рано наступающим снижением артериального давления, вследствие расширения периферических сосудов. При тяжелых интоксикациях (в эксперименте) кровяное давление начинает литически падать до низких цифр; острая гибель животных происходит на фоне развившегося коллапса. По данным А. И. Черкеса, в основе эффекта лежит парализующее влияние иприта на сосуды (паралич прекапилляров). Действие ипритов на сердце обусловлено влиянием веществ на систему блуждающего нерва. Первоначальное холиномиметическое действие сменяется холинолитическим (брадикардия, аритмия, сменяющаяся тахикардией).
Одной из характерных особенностей действия иприта является глубокое нарушение обмена веществ, в результате которого у лиц, перенесших интоксикацию, развивается истощение, описываемое как постипритная кахексия. Нарушаются все виды обмена, но главным образом страдает белковый обмен: синтетические процессы замедляются, увеличивается выделение продуктов распада белка, в моче повышается содержание азота, креатинина, фосфатов. Нарушения обмена веществ плохо поддаются лечению и могут служить причиной гибели пораженных.
Канцерогенез
В настоящее время в экспериментах на животных продемонстрировано мутагенное, канцерогенное и тератогенное действие ипритов. Эти данные согласуются с результатами наблюдений над людьми, имевшими контакт с веществом. Так, по данным ВОЗ (1972), у рабочих, занятых на промышленных предприятиях, где они постоянно подвергаются воздействию иприта (как сернистого, так и азотистого), в 10 раз чаще развиваются опухоли легкого, чем у людей других профессий. Анализ историй болезни 1267 британских бывших военнослужащих (пенсионеров), подвергшихся в Первой мировой войне отравлению ипритом, показал, что через 15 лет после воздействия среди них случаи смерти от рака легких были в два раза чаще, чем у неотравленных людей того же возраста.
Механизм токсического действия
Как указывалось выше, действуя в высоких дозах, иприты (сернистый и азотистый) при резорбции нарушают механизмы проведения нервных импульсов в синапсах (главным образом холинергических) центральной нервной системы и на периферии. Этим отчасти объясняются эффекты со стороны сердечно-сосудистой системы (коллапс, брадикардия) или мозга (угнетение высшей нервной деятельности, судороги и т. д.). В последнее время появилась информация о способности ипритов вызывать индукцию и повышать активность NO-синтетазы. Поскольку установлено, что оксид азота является активным регулятором тонуса стенки сосудов и функционального состояния нервных клеток, влиянием на обмен N0 также можно отчасти объяснить развивающиеся сосудистые реакции и нарушения со стороны нервной системы.
Тем не менее основным является цитотоксическое действие ипритов, лежащее в основе большинства патологических процессов, развиваю-
щихся как на месте аппликации ядов, так и после их поступления во внутренние среды организма. Механизмы цитотоксичности ОВ сложны, многообразны и до конца не выяснены.
Установлено, что на клеточном уровне иприты и активные промежуточные продукты их метаболизма взаимодействуют с нуклеофильными группами молекул клеточных мембран и внутриклеточных структур, вызывая их алкилирование. Основными функционально значимыми мишенями для действия токсикантов являются белки и нуклеиновые кислоты. Взаимодействием с белками можно объяснить ингибиторную активность ипритов в отношении ряда ферментов: гексокиназы, холинацетилазы, ацетилхолинэстеразы, супероксиддисмутазы и т. д. Однако особое значение придают их повреждающему действию на дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), формирующие генетический код клетки. В этой связи иприты относят к группе генотоксикантов (веществ, повреждающих генетический код).
В основе повреждающего действия ипритов на ДНК лежит образование ковалентных связей с пуриновыми основаниями нуклеотидов (аде-нином, гуанином).
Рис. 36. Взаимодействие аденозина с ипритом
Поскольку иприт обладает двумя функциональными группами, за счет которых осуществляется атака на нуклеофильные группы оснований (рис. 36), возможно «сшивание» комплементарных нитей двойной спирали ДНК (Папирмейстер и соавт. 1993). Уже эта реакция повреждает генетический код клеток, нарушает процессы редупликации и транскрипции, лежащие в основе синтеза белка и клеточного деления. Показано, что иприт блокирует клеточный цикл митоза обратимо в фазе G2M (синтез компонентов клеточных структур, участвующих в процессе деления клеток, например тубулина) и необратимо в фазе GjS (этап утилизации пурино-вых и пиримидиновых оснований и синтеза ДНК). Тем не менее алкилирование ДНК является лишь пусковым механизмом процессов, приводящих к еще более глубокому повреждению клеток и их гибели. Как установлено, поврежденные участки ДНК подвергаются депуринизации (отщеплению алкилированных пуриновых оснований от молекулы), а затем депуринизированные участки под влиянием эндонуклеаз «вырезаются» из структуры нитей нуклеиновых кислот. Появление в ядре фрагментов ДНК активирует ферменты репарации этих макромолекул и, в частности,
- Печатается согласно редакционно-издательскону плану Военно-медицинской академии имени с. М. Кирова, утвержденному начальником Главного военно-медицинского управления
- Глава 6. Антидоты. Общие принципы оказания неотложной помощи отравленным
- Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цитотоксического действия
- Глава 12. Отравляющие и высокотоксичные вещества нейротоксического действия
- Часть II. Радиобиология 337
- Раздел IV. Военная радиобиология 380
- Глава 17. Факторы, вызывающие поражения личного состава войск при ядерных
- Глава 18. Лучевые поражения в результате внешнего облучения (н. В. Бутомо) 385
- ГЛава 19. Лучевые поражения в результате общего (тотального) облучения
- Глава 20. Медицинская защита от внешнего облучения (а. Н. Гребенюк,
- Глава 21. Местные лучевые поражения (а. Н. Гребенюк, н. В. Бутомо) 418
- Глава 22. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения
- Глава 23. Сочетанные и комбинированные радиационные поражения
- Часть III. Средства и методы профилактики химических
- Глава 24. Технические средства индивидуальной и коллективной защиты
- Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинской службы
- Глава 26. Радиационная и химическая разведка в частях и подразделениях
- Часть I токсикология
- Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии
- 1.1. Предмет токсикологии
- Часть I. Токсикология
- 1.2L Цель и задачи токсикологии
- Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии
- 1.3. Структура токсикологии
- Часть I. Токсикология
- Глава 2. Основные понятия токсикологии
- 2.1. Токсикант (яд)
- 2.2. Токсический процесс
- Глава 3. Токсикометрия
- Глава 4. Токсикокинетика
- Признаки специфического транспорта
- Транспорт веществ путем цитозов
- 1.2. Резорбция
- Часть I. Токсикология
- 4.4.1. Экскреция
- 4.5» Количественные характеристики токсикокинетики
- Глава 5. Токсикодинамика
- 5.1. Механизм токсического действия
- 5.1.1. Химизм реакции токсикант — рецептор
- 5.1.2. Взаимодействие токсикантов с белками
- 5.1.3» Взаимодействие токсикантов с нуклеиновыми кислотами
- 5.1.4. Взаимодействие токсикантов с липидами мембран
- 5.1.5. Взаимодействие с реактивными структурами возбудимых мембран
- 5.2. Общие механизмы цитотоксичности
- 5.2.1. Нарушение процессов биоэнергетики
- 5.2.2. Активация свободнорадикальных процессов в клетке
- Энзиматическая и неэнзиматическая защита клеток ► супероксиддисмутаза ♦ катапаза ♦ gsh-пероксидаза ♦ gssg-редуктаза ♦ аскорбат ♦ глутатион ♦ мочевая кислота ♦ токоферол
- Манифестация активации свободнорадикальных процессов
- 5.2.3* Повреждение мембранных структур
- Экзогенные фосфолипазы (змеиные яды)
- Фосфолипиды (гидролиз)
- 5.2*4. Нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция
- Часть I. Токсикология
- 5.2.5. Повреждение процессов синтеза белка и клеточного деления
- Возможные точки приложения повреждающего действия токсикантов на процессы синтеза белка и клеточного деления
- 2. Синтез рнк. Транскрипция " .
- 5.3. Развитие токсического процесса
- Глава 6. Антидоты. Общие принципы оказания неотложной помощи отравленным
- 6.1. Характеристика современных антидотов
- Глава 6. Антидоты. Общие принци11ы оказании ньШлижпии I шмцщи и I гаш ItnnWm
- 6.2. Применение противоядий
- 6.3. Разработка новых антидотов
- 6.4. Основные принципы оказания первой, доврачебной и первой врачебной помощи при острых отравлениях
- Раздел II. Военная токсикология
- Глава 7. Основные понятия военной токсикологии
- 7.1. Предмет, цели, задачи военной токсикологии
- 7.2. Отравляющие и высокотоксичные вещества (овтв)
- Часть I. Токсикология
- Глава 7. Основные понятия военной токсикологии
- 7М. Медицинская противохимическая защита
- Глава 8. Отравляющие
- 8.1. Общая характеристика
- 8.2. Физико-химические свойства. Токсичность
- 8.3. Методы изучения раздражающего действия
- 8.4. Основные проявления поражения
- Часть I. Токсикология
- Глава 8. Отравляющие и высокотоксичныь ньщсыок тдцт,»™—- „
- 8.5. Патогенез токсического процесса. Механизм действия
- Часть I. Токсикология
- Глава 8. Отравляющие и высоко! окютныь вьщьо I на гмцгплшщи и д_и_ I вин
- 8.6. Оказание помощи. Медицинская защита
- Глава 9. Отравляющие
- 1Э«1» Основные формы
- Перечень овтв, вызывающих раздражение и воспалительные процессы в дыхательных путях
- Овтв, вызывающие отек легких
- 9.2. Овтв удушающего действия
- 9.2.1. Характеристика отдельных представителей овтв удушающего действия
- 9.2.1.2. Хлор
- 9.2.1.3. Оксиды азота
- 9.2.1.4. Паракват
- Токсичность (ld50) параквата для грызунов, мг/кг
- 9.2.2. Диагностика поражения овтв удушающего действия
- 9.2.3. Медицинская защита
- Показания к принятию решений по оказанию помощи пораженным овтв удушающего действия
- Часть I. Юксикология
- Глава 9. Отравляющие и высокотоксичные вещьсiьаi iyj IbMuhu I цксичьскцго действия
- Глава 10. Отравляющие
- Часть I. Iuitwvmujiui ия
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- 10.1. Овтв, нарушающие кислородтранспортные функции крови
- 10.1.1. Овтв, нарушающие функции гемоглобина
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- 10.1.1.1. Овтв, образующие карбоксигемоглобин
- 10*1.1.1.1. Карбонилы металлов
- 10.1.1.1.2. Оксид углерода (со)
- 10.1.1.2. Овтв, образующие метгемоглобин
- 10.1.1.2.1. Нитро- и аминосоединения ароматического ряда
- 10.1.1.2.2. Нитриты
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- 10.1.12.3. Взрывные (пороховые) газы
- Часть I. Токсикология
- 10.1.2. Овтв, разрушающие эритроциты (гемолитики)
- Глава 10. Отравляющие и высоко I рКиичньи: вьщьо I ва ирщспццри ил и цсии I от»
- 10.1.21.1. Мышьяковистый водород (Арсин — AsH3)
- 10.2. Овтв, нарушающие тканевые процессы биоэнергетики
- 10.2.1. Ингибиторы ферментов цикла Кребса
- 10.2.1.1. Фторорганические соединения
- 10.2.1.2. Фторуксусная кислота
- Часть I. Юксикология
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- 10.21.2!. Ингибиторы цепи дыхательных ферментов
- 10.2.2.1. Синильная кислота и ее соединения
- Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия
- 10.2.3. Разобщители тканевого дыхания
- 10.2.3.1. Динитро-орто-крезол Физико-химические свойства. Токсичность
- Глава 11. Отравляющие
- 11.1.1.1. Иприты
- Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цит0т0ксическ0г0 действия
- Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цитотоксического действия
- 11.1.2. Ингибиторы синтеза белка, не образующие аддукты днк и рнк
- Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цитотоксического действия
- 11.2. Тиоловые яды
- 11.2.1. Соединения мышьяка
- 11.2.1.1. Неорганические соединения мышьяка
- 11.2.1.2. Галогенированные алифатические арсины
- 11.2.1.3. Галогенированные ароматические арсины
- Глава 11. Отравляющие и высокотоксичные вещества цитотоксического действия
- 11.3. Токсичные модификаторы пластического обмена
- 11.3.1. Диоксины
- Токсичность диоксина для разных видов животных при внутрибрюшинном введении
- 11.3.2. Полихлорированные бифенилы (пхб)
- Глава 12. Отравляющие
- 12.1. Вещества, вызывающие преимущественно функциональные нарушения со стороны нервной системы
- 12.11. Отравляющие и высокотоксичные вещества нервно-паралитического действия
- Возможные общие механизмы генерации судорожного синдрома
- 12.1.1.1. Отравляющие и высокотоксичные вещества судорожного действия
- 12.1.1*1.1.1. Ингибиторы холинэстеразы
- 0,006 Г/человека
- Часть I. I и кии кили I ни
- Глава 12. Отравляющие и высокотоксичные вещества неиротоксического действия
- Основные направления разработки средств медицинской защиты от фосфорорганических отравляющих веществ (по с. Н. Голикову и соавт., 1972)
- Основные направления патогенетической и симптоматической терапии
- Группы препаратов
- 12.1.1.1.2.3. Антагонисты гамк
- 12.1.1.2. Отравляющие и высокотоксичные вещества паралитического действия
- 12.1.1*2.1. Пресинаптические блокаторы высвобождения ацетилхолина
- 12.1.2. Отравляющие и высокотоксичные вещества психодислептического действия
- Химическая классификация психодислептиков
- 12.1.2.2. Делириогены
- «Психотомиметические» дозы некоторых холинолитиков
- 12.1.2.2.2. Фенциклидин (сернил)
- 12.2. Вещества, вызывающие органические повреждения нервной системы
- 12.2.1. Таллий
- 12.2.2. Тетраэтилсвинец (тэс)
- Часть II радиобиология
- Раздел III. Общап радиобиология
- Глава 13. Предмет, цель и задачи радиобиологии
- Глава 14. Виды ионизирующих излучений и их свойства
- 14.1. Электромагнитные ионизирующие излучения
- 14.2. Корпускулярные ионизирующие излучения
- Глава 15. Радионуклиды как источник радиационной опасности
- 15.1. Радиоактивность.
- 15.2. Количество радиоактивных веществ. Радиометрия
- 15.3. Источники радионуклидов. Радионуклиды в природе и народном хозяйстве
- Глава 16. Радиобиологические эффекты
- Глава 16.
- 16.1 Классификация радиобиологических эффектов
- 16.1.1. Уровень формирования
- 16.1.2» Сроки появления
- 16.1.3. Локализация
- 16.1.4. Характер связи с дозой облучения
- 16.1.5» Значение для судьбы облученного организма
- 16.2. Начальные этапы биологической стадии в действии ионизирующих излучений
- 16.2.1. Первичные стадии в действии излучений
- 16.2.2. Молекулярные механизмы лучевого повреждения биосистем
- 16.3. Реакции клеток на облучение
- 16.3.1, Биологическое усиление радиационного поражения
- 16.3.2. Репарация лучевых повреждений
- 16.3.3. Судьба облученной клетки
- 16.3.4. Количественные характеристики лучевого поражения клеток
- 16.4. Действие излучений на ткани, органы и системы. Радиочувствительность тканей
- 16.4.1. Радиационное поражение системы крови
- 16.4.2. Радиационное поражение органов желудочно-кишечного тракта
- 16.4.3. Лучевое поражение центральной нервной системы
- Раздел IV. Военная радиобиология
- Глава 17. Факторы, вызывающие поражения личного состава войск при ядерных взрывах и радиационных авариях
- 17.1. Поражающие факторы ядерного взрыва
- 17.1.1. Радиационные поражающие факторы ядерного взрыва
- 17.1.2. Нерадиационные поражающие факторы ядерного взрыва
- 17.21. Характеристика лучевых поражений
- Глава 18. Лучевые поражения в результате внешнего облучения
- 18.1. Классификация лучевых поражений от внешнего облучения в зависимости от вида и условий воздействия
- 18.2. Зависимость эффекта облучения от его продолжительности
- 18.3. Зависимость эффекта облучения от распределения поглощенной дозы в объеме тела
- Глава 19. Лучевые поражения в результате общего (тотального) облучения
- 19.1. Острая лучевая болезнь
- 19.1.2. Кишечная форма острой лучевой болезни
- 19.1.3. Токсемическая форма острой лучевой болезни
- 19.1.1. Церебральная форма острой лучевой болезни
- 19.2. Особенности поражений нейтронами
- 19.3. Отдаленные последствия общего (тотального) облучения
- 19.3.1. Неопухолевые отдаленные последствия облучения
- 19.3.2. Канцерогенные эффекты облучения
- 19.3.3. Сокращение продолжительности жизни
- Глава 20. Медицинская защита от внешнего облучения
- 20.1. Радиопротекторы
- 20.1.1. Показатели защитной эффективности радиопротекторов
- 20.1.2. Механизмы радиозащитного действия
- 20.1.3. Краткая характеристика и порядок применения радиопротекторов, имеющих наибольшее практическое значение
- 20.2. Средства длительного поддержания повышенной радиорезистентности организма
- Глава 20. Медицинская защита от внешнего облучения
- 20.3. Средства профилактики общей первичной реакции на облучение
- Глава 20. Медицинская защита от внешнего облучения
- 20.4. Средства профилактики ранней преходящей недееспособности
- 20.5. Средства раннего (догоспитального) лечения острой лучевой болезни
- Глава 21.
- 21.1. Местные лучевые поражения кожи
- 21.2. Местные лучевые поражения слизистых оболочек
- 21.3. Особенности местных лучевых поражений в результате наружного заражения кожных покровов р адионуклидами
- Глава 22. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения
- 22.1. Кинетика радионуклидов
- 22.1.1. Поступление радионуклидов в организм
- 22.1.2. Судьба радионуклидов, проникших в кровь
- 22.1.3. Выведение радионуклидов из организма
- 22.2. Биологическое действие радиоактивных веществ
- 22.2.2. Влияние на развитие поражения активности инкорпорированных радионуклидов и продолжительности их пребывания в организме
- 22.2.3. Последствия поступления
- 22.2.4. Лучевые поражения в результате алиментарного и ингаляционного поступления продуктов ядерного деления
- Глава 22. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения
- 22.3. Профилактика поражений радионуклидами. Медицинские средства защиты и раннего лечения
- 22.3.1. Специальные
- Глава 22. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения
- 22.3.2. Медицинские средства защиты и раннего (догоспитального) лечения при внутреннем заражении радиоактивными веществами
- 22.4. Ранняя диагностика и эвакуационные мероприятия при внутреннем заражении радиоактивными веществами
- Глава 23. Сочетанные и комбинированные радиационные поражения
- 23.1* Сочетанные радиационные поражения
- 23.2. Комбинированные радиационные поражения
- Глава 24. Технические средства индивидуальной и коллективной защиты
- 24.1. Средства индивидуальной защиты
- 24,1.1. Средства индивидуальной защиты органов дыхания
- 24.1.1.2. Факторы, определяющие порядок использования средств защиты органов дыхания
- 24.1.1.3. Использование сизод для защиты раненых и больных
- 24.1.2. Средства индивидуальной защиты кожи
- 24.1.2.1. Эксплуатационная характеристика
- 24.1.2.2. Факторы, определяющие порядок использования средств защиты кожных покровов
- 24*1.3. Средства индивидуальной защиты глаз
- 24.2. Коллективные средства защиты
- Глава 25. Специальная обработка в подразделениях и частях медицинской службы
- 25.1. Основные понятия
- 25.2. Частичная специальная обработка
- 25.2.1. Средства, используемые
- 25.2.2. Организация и проведение частичной специальной обработки в медицинском пункте батальона
- 25.2.3. Организация и проведение частичной специальной обработки в медицинском пункте полка
- 25.3. Полная специальная обработка. Организация работы отделения специальной обработки (0с0)
- Глава 26. Радиационная и химическая разведка в частях и подразделениях медицинской службы
- 26.1. Средства и методы радиационной разведки и контроля
- 26.2. Средства и методы химической разведки и контроля
- 26.3. Организация и проведение радиационной и химической разведки в подразделениях и частях медицинской службы
- 26.4. Организация и проведение контроля доз облучения личного состава, раненых и больных на этапах медицинской эвакуации
- 26.5. Организация и проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность отравляющими, высокотоксичными и радиоактивными веществами
- Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита
- 9785939290821Лицензия ид № 01081 от 28.02.2000 ооо «Издательство фолиант»
- Ооо «Издательство фолиант»
- 190020, Санкт-Петербург, Нарвский пр., 18, оф. 501 тел./факс: (812) 325-39-86, 186-72-36 e-mail: foliant@peterlink.Ru