Военная и экстремальная медицина. Часть II

Военная и экстремальная медицина. Часть II

Предисловие

Целью токсикологии экстремальных ситуаций и медицинской защиты от радиационных и химических поражений является предупреждение или ослабление поражающего воздействия на человека ионизирующих излучений и отравляющих веществ путем проведения профилактических мероприятий с применением медицинских средств защиты.

По данным ВОЗ, широко распространены и находятся в ежедневном обращении более 40 тыс. химических соединений. Согласно некоторым оценкам, в мире насчитываются десятки тысяч объектов, на которых производят или используют токсичные соединения. Это предприятия нефтеперерабатывающей, фармацевтической, химической индустрии, заводы по выпуску пестицидов, продуктов бытовой химии и т. д. Количество изученных на сегодняшний день физиологически активных веществ, свойства которых позволяют рассматривать их как потенциальные средства химической агрессии, составляет не один десяток. Источником таких веществ и информации об их биологической активности являются исследования в области фармакологии, поиск новых высокоэффективных пестицидов, токсикологические исследования по оценке опасности новых промышленных веществ, появляющихся в ходе внедрения новых технологических процессов и т. д.

Важнейшим элементом обеспечения химической безопасности являются медицинские мероприятия по сохранению жизни, здоровья и военно-профессиональной работоспособности в условиях действия экологических, профессиональных (в мирное время) и поражающих (в военное время) факторов химической природы.

Поэтому каждый врач должен глубоко знать вопросы медицинской защиты от радиационных и химических поражений, а также понимать сущность патологических процессов, возникающих при действии боевых отравляющих веществ и ионизирующего излучения, уметь их распознавать. Эти знания должны послужить основой для практической деятельности врача при проведении им профилактических и лечебно-эвакуационных мероприятий при организации медицинской помощи на этапах медицинской эвакуации

Раздел 1. Токсикология экстремальных ситуаций 

1.1. Задачи токсикологии экстремальных ситуаций

Токсикология – наука, изучающая закономерности развития и течения патологического процесса (отравления), вызванного воздействием на организм человека или животного ядовитых веществ.

Возраст токсикологии принято приравнивать к возрасту медицины. В одном из наиболее древних литературных источников медицины – Эберском папирусе (1500г. до н.э.) содержится информация о ядовитых растениях, многие из которых позже стали использоваться в качестве лекарств или оружия. На основании анализа трудов Гиппократа можно сделать вывод, что уже в Древней Греции был известен способ лечения отравления, предусматривающий уменьшение всасывания яда. Обстоятельные сведения о ядах и отравлениях содержатся в более поздних древнегреческих источниках Аристотеля, Теофраста, Никандра.

В эпоху Средневековья, за почти 1000-летний период, токсикология практически не сдвинулась с места в своем развитии. В это время болезни считались или божьей карой, или дьявольскими кознями.

Дальнейшее развитие токсикология получила в эпоху Возрождения. Выдающийся ученый эпохи Возрождения Парацельс – Филипп Ореолус Теофаст Бомбаст фон Гогенгейм (1493–1541 гг.), заложил основы токсикологии как науки и доказал, что яд есть химическое вещество определенной структуры, от которой зависит его токсичность, а от лекарства он отличается только дозой.

Несмотря на то, что задачи предупреждения и лечения отравлений волновали человечество буквально с момента его возникновения, становление токсикологии как науки произошло лишь в начале XIX века. Сегодня мы считаем основоположником современной токсикологии профессора Мэтью Джозефа Бонавентуру Орфилу (1787–185Згг.). В 1814 году он опубликовал свой труд «Трактат о ядах», где впервые дал определение токсикологии как самостоятельной науки о токсических свойствах химических веществ. Он первым попытался определить закономерность в отношениях между физико-химическими свойствами и биологическим действием известных ему ядов в эксперименте.

В России большой вклад в создание научной токсикологии внес Г. И. Блосфельд (1798–1894), заведовавший кафедрой судебной медицины Казанского университета. Он впервые ввел преподавание токсикологии как самостоятельной дисциплины и создал первое оригинальное руководство по судебной токсикологии.

Много внимания диагностике отравлений и изучению их патогенеза уделяли ученые Юрьевского (г. Тарту – Эстония) университета. Здесь Р. Коберт открыл способность метгемоглобина вступать в связь с синильной кислотой, что позволило предложить метгемоглобинобразователи в качестве антидота при отравлении цианидами.

Возникновение в конце XIX века экспериментальной медицины, рожденной трудами К. Бернара (1813–1878), М. И. Сеченова (1828–1905), И. П. Павлова (1849–1936) и других выдающихся ученых- естествоиспытателей, позволило токсикологии полностью встать на научную основу. Эти ученые оставили яркие образцы истинно научного подхода к токсикологическим свойствам ряда веществ и положили начало экспериментальной (теоретической) токсикологии, наиболее полно развитой в трудах их учеников и последователей (Е. В. Пеликана, И. М. Догеля и др.).

Большое влияние на развитие клинической токсикологии оказали исследования ведущих отечественных фармакологов и токсикологов, в первую очередь ленинградской школы, возглавляемой А. Н. Лихачевым (1866–1942). Наиболее заметными оказались работы В. М. Карасика (1894–1964), посвященные патогенезу и методам лечения острых отравлений метгемоглобинобразующими ядами, Н. В. Лазарева (1895–1974), создавшего учение о наркотиках как ядах и лекарствах. Большое значение имеют работы С. Н. Голикова, С. Д. Заугольникова, М. Я. Михельсона и других видных ленинградских токсикологов.

Киевская школа токсикологии представлена работами А. И. Черкес (1894–1974) по острым отравлениям соединениями тяжелых металлов. Для клинической практики был предложен антидот унитиол, во многом превосходящий зарубежные аналоги. Отечественная токсикология этого времени известна исследованиями патогенеза и лечения токсического отека легких (А. В. Тонких, 1949), а также острых отравлений многими промышленными ядами (Н. С. Правдин, 1939). Несмотря на фрагментарность клинических исследований по токсикологии в довоенный период (ВОВ), некоторые работы имели определенное значение для развития этой науки.

Следующий этап развития клинической токсикологии в СССР был связан с проведением в 1968г. I-ой Всероссийской научно- практической конференции по токсикологии, были представлены основные итоги и намечена программа дальнейших исследований острых отравлений. Важным решением этой конференции стало признание необходимости создания специализированной службы для лечения острых отравлений. В 1963г. был открыт специализированный центр по лечению острых отравлений при НИИ скорой помощи им. Н. В. Склифосовского в г. Москве. За рубежом первые специализированные центры по лечению отравлений были открыты в 1949г. в Копенгагене и Будапеште. В 1964г. была учреждена Европейская ассоциация токсикологических центров и клинических токсикологов.

В настоящее время в Республике Беларусь созданы специализированные Центры (республиканский, областные) по лечению острых отравлений. Они предназначены для оказания квалифицированной и специализированной медицинской помощи больным острыми экзогенными отравлениями химической этиологии, а также осуществления организационно-методической, консультативной и научной работы, подготовки кадров.

Предмет, цель, задачи токсикологии, токсикологии экстремальных ситуаций (военной токсикологии).

Предметом науки токсикологии является токсичность химических веществ и токсический процесс, развивающийся в организме.

Практически всем веществам окружающего нас мира присуща токсичность. Действие веществ называют токсическим, если оно приводит к патологическим изменениям в организме. Вещества существенно различаются по токсичности. Чем в меньшем количестве они оказывают повреждающее действие на организм, тем они токсичнее (ядовитее). В основе токсического действия веществ лежит их взаимодействие с биологическим объектом на молекулярном уровне.

Токсичность – это способность химических веществ, действуя в определенных дозах и концентрациях, вызывать патологические изменения в организме.

Токсическим процессом называется формирование и развитие реакций организма под действием химических веществ, приводящее к его повреждению или гибели.

Токсический процесс проявляется в таких формах:

• Интоксикации – болезни химической этиологии (острые, подострые, хронические). Интоксикация – патологический процесс, связанный с нарушением химического гомеостаза вследствие взаимодействия различных биохимических структур организма с токсическими веществами экзо- или эндогенного происхождения.

• Транзиторные токсические реакции – быстро проходящие, не угрожающие здоровью состояния, сопровождающиеся временным нарушением дееспособности (например, раздражение слизистых оболочек);

• Аллобиотические состояния – обусловленное действием химического фактора изменение чувствительности организма к инфекциям, химическим, лучевым и т. д. нагрузкам (аллергизация организма, иммуносупресия, фотосенсибилизация и др.).

• Специальные токсические процессы – формируются как результат острого, подострого, но чаще – хронического воздействия химических веществ. К их числу относятся химический канцерогенез, тератогенез, нарушение репродуктивных функций и др.

Объектом воздействия ядов могут быть растения, животные, организм человека. В связи с этим выделяют разделы токсикологии, в рамках которых изучают токсичность веществ для данных биологических объектов и особенности течения токсического процесса – фитотоксикология, ветеринарная токсикология, медицинская токсикология.

Предметом исследования медицинской токсикологии является токсичность химических веществ для организма человека.

Цель медицинской токсикологии заключается в непрерывном совершенствовании системы мероприятий, средств и методов, обеспечивающих сохранение жизни, здоровья и профессиональной работоспособности отдельного человека и населения в целом в условиях повседневного контакта с химическими веществами и при чрезвычайных ситуациях.

Эта цель достигается путём решения задач, стоящих перед токсикологией.

Задачи токсикологии:

1. Установление количественных характеристик токсичности, причинно-следственных связей между действием химического вещества на организм и формой токсического процесса. Раздел токсикологии, решающий эту задачу называется – «Токсикометрия».

2. Изучение проявлений токсического процесса (интоксикаций и др.); изучение механизмов токсического действия химических веществ, закономерностей формирования патологических состояний. Эта задача решается в рамках раздела токсикологии – «Токсикодинамика». Данные о токсикодинамике химических веществ лежат в основе разработки методов профилактики и лечения отравлений, методов предупреждения других форм токсического процесса.

3. Исследование механизмов поступления ядов в организм, закономерностей их распределения, метаболизма и выведения. Эта задача решается в разделе токсикологии – «Токсикокинетика». Знания токсикокинетики ядов необходимы для разработки мер профилактики отравлений; диагностики интоксикаций; совершенствовании методов детоксикации организма, разработке противоядий и схем их оптимального использования.

4. Изучение факторов, влияющих на токсичность веществ (особенности организма, свойств токсиканта; особенности их взаимодействия; условия окружающей среды). Это позволяет уточнить наши представления о химической опасности и разработать систему мер, обеспечивающих сохранение жизни, здоровья и работоспособности людей, контактирующих с химическими вредностями.

Задачи, стоящие перед токсикологией, решаются в ходе экспериментальных исследований на животных и в процессе лечения людей, а также эпидемиологических исследований среди профессиональных групп и населения, подвергшихся действию токсикантов.

Структура токсикологии.

Медицинская токсикология представлена следующими основными направлениями.

Профилактическая токсикология – изучает токсичность новых химических веществ, устанавливает критерии их вредности, обосновывает и разрабатывает ПДК ядов, нормативно-правовые акты, обеспечивающие сохранение жизни, здоровья и профессиональной работоспособности населения в условиях химических воздействий; осуществляет контроль за их соблюдением.

Клиническая токсикология – занимается совершенствованием методов диагностики и лечения интоксикаций.

Экспериментальная токсикология – изучает закономерности взаимодействия токсикантов с организмом (зависимости: «доза токсиканта – эффект», «строение токсиканта – эффект», «условия взаимодействия – эффект»); разрабатывает новые средства диагностики, профилактики и лечения различных форм токсического процесса.

С учетом условий наиболее вероятного воздействия токсических веществ на организм человека в медицинской токсикологии выделяют:

• промышленную токсикологию;

• сельскохозяйственную токсикологию;

• коммунальную токсикологию;

• военную токсикологию;

• и другие (авиационная, космическая и т. д.).

С 22 апреля 1915 г. началась эпоха современных средств массового уничтожения: в этот день войсками Германии был применен газообразный хлор. В ходе военных действий на фронтах первой мировой войны (1914–1918гг.) было применено около 130 тыс. тонн высокотоксичных ядов примерно 40 наименований. В итоге 1,3 млн. человек получили поражения, из них более 100 тыс. погибли. Важно отметить, что, создав химическое оружие, воюющие страны оказались практически неподготовленными к защите от него и к оказанию помощи пораженным.

Это послужило поводом для быстрого формирования нового направления военной медицины – санитарно-химической защиты. Началась масштабная, хорошо организованная многоплановая по содержанию научная работа, в горниле которой сформировалось новое направление - военная токсикология как раздел общей токсикологии.

У истоков становления и развития военной токсикологии в СССР стояли специалисты различного профиля: организаторы здравоохранения Б. К. Леонардов, позже Б. С. Синтюрин, клиницист Н. Н. Савицкий, гигиенисты В. А. Виноградов-Волжинский и И. П. Ласточкин, патологоанатом С. С. Вайль, фармакологи С. В. Аничков, М. Д. Машковский, А. И. Черкес, ветеринар Н. А. Сошественский. В этот период была дана подробная токсикологическая характеристика ОВ, применявшихся в годы первой мировой войны, сформулированы основные принципы медицинской защиты от химического оружия.

В годы второй мировой войны химическое оружие применяли в крайне ограниченных масштабах. Тем не менее работы по созданию новых образцов ОВ не прекращались. В фашистской Германии, а позже и в других странах были созданы чрезвычайно токсичные боевые фосфорорганические отравляющие вещества (ФОВ), что вновь стимулировало военно-токсикологические исследования.

Неоценимый вклад в развитие военной токсикологии в СССР после Великой Отечественной войны внесли Ю. В. Другов, С. Н. Голиков, Н. В. Саватеев, С. Д. Заугольников, Г. А. Сафронов и многие другие. По проблеме медицинской защиты от химического оружия (в условиях секретности) работали большие коллективы высококвалифицированных ученых крупных научно – исследовательских центров страны (Института токсикологии МЗ СССР, Военно-медицинской академии, НИИ военной медицины, Киевского НИИ фармакологии и токсикологии, военных кафедр институтов, лабораторий различных научно-исследовательских учреждений). На базе проведенных исследований сложилась современная система организации санитарно-химической защиты войск от химического оружия.

В 1925г. на международной конференции в Женеве был подписан протокол о запрещении применения отравляющих веществ (СССР присоединился к протоколу в 1927г., США, Япония и ряд других стран от ратификации протокола отказались). Женевский протокол был принят с оговоркой, позволяющей использование ОВ для ответного удара, если подписавшая это соглашение страна станет объектом химического нападения. Следовательно, этот протокол является соглашением, запрещающим лишь одностороннее применение на войне ОВ.

По инициативе СССР в 1969г. на XXIV сессии Генеральной ассамблеи ООН было внесено предложение о запрещении разработки, производства и накопления химического и бактериологического (биологического) оружия. ООН вынесла по этому предложению положительную резолюцию. И, только, в 1993г. была принята Парижская конвенция «О запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия». Конвенцию подписали более 150 государств. В соответствии с принятыми документами в ближайшие 10 лет предполагается уничтожить все запасы химического оружия на планете.

Конвенция, безусловно, является большим шагом вперед в направлении избавления человечества от угрозы массового истребления. Тем не менее, Конвенция пока не позволяет полностью исключить вероятность применения химического оружия. Оружие будет находиться в распоряжении некоторых государств-участников еще в течение 10 – 15 лет после вступления Конвенции в силу, пока не будут уничтожены все его запасы. Кроме того, им могут обладать государства, не присоединившиеся к Конвенции.

Незапрещенными являются разработка и накопление оружия несмертельного действия – полицейские газы, вызывающие при определенных условиях смертельные поражения.

Конвенция, запрещая разработку, производство, накопление и применение ОВ, умалчивает о фитотоксикантах – средствах борьбы с растительностью. Вместе с тем хорошо известно, что такие вещества есть на вооружении в армиях некоторых стран. Они показали свою «эффективность» в локальных войнах и вооруженных конфликтах. Достаточно вспомнить медицинские последствия применения широко известной «оранжевой смеси» во Вьетнаме (1961–1972 гг. пострадало от гербицидов 2 млн. человек, из которых более 250 тысяч погибло).

Основными причинами сохранения высокого уровня военно- химической опасности в настоящее время являются:

1. Достижения современной химии в области органического синтеза,

2. Беспрецедентный рост масштабов химического производства в мирных целях,

3. Огромное разнообразие созданных химических веществ, а также разрабатываемых новых синтетических веществ, многие из которых обладают высокой токсичностью.

Проблемы химической опасности мирного времени связаны с ростом вероятности аварий на химически опасных объектах, потенциальной опасностью применения отравляющих веществ с террористическими целями. Это является следствием «химизации» всех сфер человеческой деятельности. Так, в Европе ежегодно производится: мышьяка – 0,5 млрд. смертельных доз для человека; бария – 5 млрд.; фосгена, аммиака и синильной кислоты – 100 млрд.; хлора – 10 000 млрд. смертельных доз.

По мнению зарубежных экспертов, промышленно развитые страны в случае выхода из Конвенции способны, опираясь на возможности своей химической индустрии, восстановить необходимый военно-химический потенциал всего за несколько месяцев, наработав нужное количество не только широко известных ОВ, но и новые токсиканты.

Поэтому химическое разоружение ни в одной стране мира пока не привело к сокращению работ в области противохимической защиты (ПХЗ). Так, все виды вооруженных сил США имеют программы совершенствования средств ПХЗ, учитывающие их специфику. Кадры военных специалистов, научный персонал и научные центры, лабораторная и полигонная базы, задействованные в военно-химических программах, рассматриваются как национальные ресурсы, необходимые для обеспечения защиты Вооруженных сил и населения в случае химической угрозы.

Важнейшим элементом обеспечения химической безопасности армии является проведение медицинских мероприятий по сохранению жизни, здоровья и военно-профессиональной работоспособности личного состава войск в условиях как профессиональных (в мирное время), так и поражающих (в военное время) факторов химической природы.

Военная токсикология изучает патологию, клинику, профилактику и лечение поражений отравляющими и другими ядовитыми веществами, применяющимися в условиях деятельности армии.

Предметом изучения военной токсикологии является токсичность веществ, способных при экстремальных ситуациях вызвать массовое поражение людей, а также токсические процессы, формирование которых у личного состава войск приводит к снижению их боеспособности.

Цель военной токсикологии заключается в совершенствовании системы медицинских мероприятий, средств и методов, обеспечивающих предупреждение или ослабление действия ОВ при экстремальных ситуациях, а также сохранение жизни, восстановление здоровья и боеспособности личного состава войск.

Задачи военной токсикологии:

1. Изучение токсичности ОВ, их механизма действия, патогенеза интоксикации, проявлений токсического процесса;

2. Совершенствование методов диагностики и лечения пораженных ОВ;

3. Создание медикаментозных и иных средств профилактики и оказания помощи пораженным ОВ;

4. Разработка нормативно-правовых актов, направленных на обеспечение химической безопасности личного состава войск.

Понятие о ядах и отравляющих веществах

В зависимости от того, в каком количестве действует то или иное химическое вещество, оно может являться или индифферентным для организма, или лекарством, или ядом. При значительном превышение дозы лекарство становится ядом (например, отравление атропином). В то же время такой яд, как мышьяк, в малых дозах входит в состав различных лекарственных препаратов. Лечебным действием обладает и известное боевое отравляющее вещество иприт: разбавленный в 20 тысяч раз вазелином, этот яд военной химии применяется под названием «псориазин» в качестве средства для лечения чешуйчатого лишая. С другой стороны, постоянно поступающие в организм с пищей или вдыхаемым воздухом вещества становятся вредными для человека, когда они вводятся в непривычно больших количествах или при измененных условиях внешней среды. Это можно видеть на примере поваренной соли, если увеличить ее концентрацию в организме по сравнению с обычной в 10 раз, или – кислорода, если вдыхать его под давлением, превышающим нормальное в несколько раз. Следовательно, понятие «яд» носит не столько качественный, сколько количественный характер. При тех или иных условиях любое вещество может стать ядом. Впервые на это указал Парацельс (XV в.): «Всё есть яд. Ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства».

В начале XIX века основоположник научной токсикологии Матео Жозе Бонавентура Орфила писал: «Яд – вещество, которое в малом количестве, будучи приведенным в соприкосновение с живым организмом, разрушает здоровье или уничтожает жизнь». В этом определении подчеркивается одна важная, по мнению автора, характеристика ядов: малое количество вещества, необходимое для развития отравления. Однако понятие «малого количества» носит весьма субъективный характер. Существуют яды (ботулотоксин) вызывающие смерть человека в дозе нескольких нанограммов. В то же время, такой распространенный яд как этиловый спирт вызывает отравление в дозе нескольких сотен грамм. В настоящее время человечеству известно около 10 млн. химических соединений. Ежегодно этот перечень увеличивается примерно на 1 тыс. наименований. Большая часть этих химических соединений может стать причиной отравления человека. Подобное обстоятельство ставит под сомнение возможность выделить из всей совокупности химических веществ окружающего мира, некую группу, обозначаемую как «яд». В наиболее категоричной форме эта мысль была выражена еще в XIX веке французским судебным врачом Тардье: «Ядов в научном смысле слова нет».

Хотя дать научное определение понятию «Яд» не представляется возможным, вполне обоснованным можно считать следующее утверждение: ядом становится любое химическое вещество, если при взаимодействии с организмом оно вызывает интоксикацию или гибель.

Токсикант – более широкое понятие, чем яд. Оно употребляется для обозначения веществ, вызывающих не только интоксикацию, но и другие формы токсического процесса.

Токсин – токсическое вещество природного происхождения (растительного, животного, микробного).

Ксенобиотик – чужеродное (т. е. не участвующее в пластическом или энергетическом обмене) вещество, попадающее в организм.

Боевое отравляющее вещество (БОВ) – это химическое соединение, обладающее определенными токсическими и физико- химическими свойствами, обеспечивающими при его боевом применении поражение живой силы противника, а также заражение воздуха, обмундирования, вооружения, военной техники, продовольствия, воды и местности.

Цель применения БОВ заключается в уничтожении противника или выведении его из строя в результате нарушения дееспособности и причинения ущерба здоровью. БОВ обладают самыми разнообразными физическими, химическими и токсическими свойствами. Далеко не каждое высокотоксичное соединение может рассматриваться как потенциальное БОВ. К числу основных требований, предъявляемых к боевым ОВ относятся:

1. способность действовать на разные органы и системы организма;

2. быстрота или, напротив «коварство» действия (наличие продолжительного скрытого периода);

3. отсутствие органолептических характеристик;

4. большая продолжительность заражающего действия;