Общая характеристика нервно-паралитического действия

0В нервно-паралитического действия - группа быстродействующих 0В, токсический эффект которых про­является в первичном нарушении деятельности нервной системы с последующим расстройством функции дру­гих жизненно важных органов и систем.

1. По агрегатному состоянию в обычных условиях ФОВ представляют собой жидкости или кристаллические вещества, В химически чистом виде они бесцветны, а технические продукты окрашены в различные оттенки бурого или коричневого цвета.

2. Не имеют запаха и не обладают раздражающим действием, поэтому момент контакта с ними может оста­ваться незамеченным, что может явиться причиной несвоевременного использования средств защиты.

3. Имеют высокую температуру кипения (около 200°С, а Vi-газы до 300°С. и выше) поэтому в случае исполь­зования их в капельно-жидком состоянии обладают высокой стойкостью на местности, которая в зависимости от метеорологических условий и рельефа местности может определяться продолжительностью от одних суток до нескольких месяцев.

4. Температура замерзания этих 0В низка (-40 - -80°С), что обусловливает возможность применения их в лю­бых температурных условиях.

5. Пары ФОВ сорбируются обмундированием, что вызывает необходимость использования противогаза не только в очаге заражения, но и определенное время по выходе из него из-за угрозы возникновения вторичных поражении вследствие десорбции, особенно в условиях закрытых помещений или транспортных средств. Пребывание в противогазах необходимо как самому пораженному, так и всем контактирующим с ним, что не только усугубляет состояние пострадавших, но и снижает производительность работ по оказанию медицин­ской помощи.

6. Все 0В этой группы растворяются в воде, следовательно, могут быть использованы для заражения водо­емов. Особенно хорошо они растворяются в органических растворителях, жирах и липоидах. Вследствие вы­сокой липидотропности они вызывают необходимость использования средств защиты кожи.

7. ФОВ способны вступать в реакцию со щелочами, причем в результате этого взаимодействия образуется со­единение не обладающее токсическими свойствами. Это свойство положено в основу дегазации всех 0В нервно-паралитического действия, за исключением Vi-газов. Для дегазации последних используются хлорсо-держащие препараты с высоким содержанием активного хлора (для дегазации щелочными препаратами ну­жен концентрированный раствор).

8 ФОВ обладают кумулятивным действиям. Они обладают способностью не только к материальной кумуля­ции, но и кумуляции "эффекта", которая особенно ярко проявляется в случае повторного воздействия в тече­ние первых суток.

9. По своей токсичности ФОВ значительно превосходят все известные 0В, представляя собой ультраяды. ФОВ вызывают быстрое развитие клинической картины тяжелейших поражений. Абсолютно смертельными дозами при ингаляционном воздействии считаются:

• 0,1 - 0,15 мг мин /л. - зарин

• 0,075 мг мин /л. - зоман

• 0,4- 0,007 мг мин /л. - Vi-газы (Vi-газы- 0,1 т/я смерть от одного вдоха).

Интересно отметить, что если по ингаляционной токсичности Vi-газы лишь в два раза превосходят зоман, то при накожной аппликации эта разница увеличивается в десятки раз.

Смертельная токсичность при воздействии через кожу:

• Зарин - 30-50 мг/кг

• Зоман - в 15 раз токсичнее зарина

• Vi-газы - 2-5 мг на человека

Смертельная токсичность Per Os:

• Зарин-0,14 мг/кг

• Зоман - 0,02-0,04 мг/кг

• Vi газы - тысячные доли мг/кг

В одной капле фосфорилтиохолинов (0,05 мл) содержится 5-7 смертельных доз для человека при накожном заражении. Максимальная концентрация паров в воздухе при 20°С следующая:

• Зарина- 12 мг/л

• Зомана - 3 мг/л

• Vi-газов-10-3-10-4мг/л

10. ФОВ могут быть использованы в любом агрегатном состоянии, в зависимости от тактической задачи, од­нако, предполагается наиболее частое их применение в виде аэрозолей. Это обеспечивает возможность их ис­пользования на значительном расстоянии от расположения живой силы противника. Последнее обстоятельст­во в сочетании с трудностью визуального обнаружения может привести к несвоевременному принятию мер по их обезвреживанию при попадании на кожу даже крупных аэрозолей в виде мороси.

Выше перечисленные свойства ФОВ в значительной мере определяют характер мероприятий по защите войск и населения, а также конкретные формы организации оказания медицинской помощи пораженным, в случае применения противником этого вида оружия.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФОВ

Раскрытие механизма действия ФОВ стало возможным благодаря одному из величайших достижений био­логической науки нашего времени - выяснению химической природы передачи нервного возбуждения, а также благодаря выявлению взаимодействия ФОВ с ферментами-рецепторами и влиянием их на нервные процессы в организме. Представление о механизме действия тесным образом связано с современными достижениями в об­ласти изучения строения и функции белков, особенно ферментов типа эстераз. Кинетики ферментативных про­цессов, с успехами электрофизиологии и электронной микроскопии.

В основе механизма токсического действия ФОВ лежит их антихолинэстеразное действие, т.е. способность ннгибировать фермент холинэстеразу, осуществляющую гидролиз ацетилхолина, принимающую участие в пе­редаче нервных импульсов как в центральных, так и в переферических отделах нервной системы.

Активный центр холинэстеразы содержит два участка - АНИОННЫЙ и ЭСТЕРАЗНЫЙ. На анионном уча­стке находится карбоксильная группировка, которая имеет некоторый отрицательный заряд из-за повышенной плотности электронов. На расстоянии примерно 4-5А от анионного участка находится эстеразный участок, со­держащий активированную соседними атомами нуклеофильную гидроксильную группировку- Положительно заряженная четвертичная аммониевая группировка ацетилхолина притягивается к анионному участку активно­го центра поверхности холинэстеразы и вся молекула ацетилхолина может ориентироваться при этом так, что сложноэфирная группировка окажется близко с эстеразным участком фермента.

При этом создаются благоприятные условия для нуклеофильной атаки активированной гидроксильной группы фермента на ацетнлхолин, в результате чего между ними протекает реакция с образованием ацетилиро-ванного фермента и холина, т.е. происходит разрушение АЦЕТИЛХОЛИНА.

Образовавшаяся ацетилированная холинэстераза очень неустойчива к действию воды и в условиях организ­ма чрезвычайно быстро гидролизуется с восстановлением активной поверхности холинэстерезы, отцепляя аце­тильный остаток в виде уксусной кислоты. Таким образом, при каталитическом участии Х.Э. происходит чрез­вычайно быстрый гидролиз ацетилхолина на холин и уксусную кислоту, причем фермент при этом не расходу­ется и не теряет своей активности.

При попадании ФОВ в организм благодаря наличию группировки Р=0, которая напоминает карбонильную группу ацетилхолина своей поляризацией электрофильного атома фосфора, легко и быстро реагирует с нуклео­фильной гидроксильной группой эстеразного участка фермента.

В результате взаимодействия образуется фосфорилированная холинэстераза, которая в противоположность ацетилированной, является устойчивым соединением и в условиях организма практически не гидролизуется.

Таким образом, ФОВ связывают холинэстеразу и она уже не может осуществлять разрушение ацетилхолина, теряет свою активность. По данным ряда авторов при поражении легкой степени активность Х.Э. крови инги-бируется на 20-25%, при поражении средней степени на 60-70% и при тяжелой степени - на 95-99% от исходно­го уровня.

Помимо антихолинэстеразного действия, ФОВ обладают способностью оказывать прямое действие на холи-нореактивные рецепторные системы как нервных клеток, так и исполнительных органов. Прямое действие про­является особенно отчетливо при тяжелых поражениях ФОБ. Механизм взаимодействия ФОВ с холинэстеразой и холинорецепторами подробно описан в монографии С.Н. Голикова (1968), М.Н. Михельсона (1970), Коган А.С. (1977т) и др. авторами.

Антихолинэстеразный механизм действия ФОВ является ведущим, но по-видимому, не единственным. Ста­ли накапливаться факты, которые нельзя полностью объяснить с точки зрения этой теории. Не всегда имеется строгая зависимость между степенью угнетения холинэстеразы и тяжестью поражения. По-видимому, опреде­ленное значение имеет и прямое действие ФОВ на холинореактивные системы синапсов. Нехолинэстеразное действие ФОВ

1. В синапсах:

• прямое холиномиметическое взаимодействие с холинорецепторами (МХР, НХР);

• сенсибилизирующее (изменение реактивности Х.Э., подпороговая деполяризация, повышение чувствитель­ности холинореактивных систем к ацетилхолину);

• облегчающее замедление элиминации ацетилхолина.

2- Фосфорилирование белков (нитротоксическое, аллергическое действие).

3. Взаимодействие с другими ферментами:

• эстеразами (эстеразой сыворотки крови и печени);

• липазами, протеолитическими ферментами (трипсин, хемотрипсин);

• протеазами, обладающими эстеразной активностью.

• в высокой концентрации тормозят активность кислотной и щелочной фосфатазы.

4. Образование продуктов летального синтеза.

Центральное действие ФОВ зависит от накопления ацетилхолина, непосредственного воздействия 0В на ЦНС, кислородного голодания и других причин. Наиболее характерные симптомы этих эффектов. Мускариноподобные эффекты:

Глаза - миоз, спазм аккомодации, ухудшение зрения вдаль и в темноте.

Легкие - бронхоспазм, одышка, удушье, бронхоррея.

Сердце - брадикардия, падение АД-

Органы пищеварения - саливация, тошнота, рвота, гиперсекреция, спазмы, тенезмы, понос.

Повышенная потливость. Сокращение мочевого пузыря и матки.

Никотиноподобные эффекты:

Симпатические ганглии - тахикардия, повышение АД, бледность, анемия миокарда и головного мозга.

Центральное действие - головная боль, головокружение, страх, напряжение, возбуждение, расстройство психики, бессонница, параличи, тремор мышц, атаксия. Потеря сознания, тонико - клонические судороги. Кома, угнетение дыхательного и сосудодвигательного центров.

ФОС в организме полностью или в значительной степени подвергаются метаболическим превращениям. Окислительные процессы (окислительная десульфурация, деалкилифование, окисление тиофосфатов, окисле­ние боковых групп) осуществляются в микросомальной фракции клеток печени и других тканях, оксидазами смешанной функции. Эти реакции особенно десульфурации - отщепленпление серы от атома фосфора и кисло­рода приводят к образованию более токсичных соединений. Так, активность тиофоса, метафоса, тиолового изомера меркаптофоса и карбофоса повышается в 10.000 раз.

Определенную роль в метаболизме ФОС играют процессы восстановления, которые протекают при участии редуктаз в присутствии кофермента НАДФ. В результате могут образовываться более токсичные соединения, например ДДВФ (дихлордивинилфосфон) при дегидрохлорировании хлорофоса, токсичность которого в не­сколько раз выше, чем хлорофоса. Таким образом различные превращения ФОС в организме протекают по типу "летального синтеза".

Ферментный гидролиз является главным способом обезвреживания ФОС, при котором осуществляется пе­реход липидорастворимых веществ в водорастворимые, удаляемые почками. В гидролизе участвуют фосфата­зы, карбоксилэетеразы, карбоксиламидазы, объединяемые общим термином "гидролазы". Ферменты содержат­ся в различных тканях, преимущественно в печени.