- •Вещества, вызывающие преимущественно функциональные нарушения со стороны нервной системы
- •Отравляющие и высокотоксичные вещества нервно-паралитического действия
- •Конвульсанты, действующие на гамк-реактивные синапсы
- •Ингибиторы синтеза гамк
- •Гидразин
- •Антагонисты гамк
- •Бициклические фосфорорганические соединения (бцф) и их аналоги
- •Физико-химические свойства. Токсичность
- •Токсикокинетика
- •Проявления интоксикации
- •Механизм токсического действия
- •Медицинские средства защиты
- •Физико-химические свойства. Токсичность
- •Галлюциногены
- •Диэтиламид лизергиновой кислоты (длк)
- •Основные проявления интоксикации
- •Механизм токсического действия
- •Медицинские средства защиты
- •Основные проявления интоксикации
- •Механизм токсического действия
- •Механизм токсического действия
- •Вещества, вызывающие органические повреждения нервной системы
- •Тетраэтилсвинец (тэс)
Медицинские средства защиты
Специфическими противоядиями ботулотоксина являются противо-ботулинические сыворотки (А, В, Е). При подозрении на поражение токсином возможно профилактическое внутримышечное введение сывороток по 1000—2000 ME каждого типа с последующим наблюдением за пострадавшим в течение 10—12 дней. Решение о назначении сывороток достаточно сложно и требует участия квалифицированного специалиста, поскольку, с одной стороны, эти лекарственные средства не всегда оказываются эффективными (иные серологические типы токсина, быстрое необратимое взаимодействие яда с нервными окончаниями), а с другой — достаточно высока вероятность осложнений, связанных с их применением (анафилаксия, сывороточная болезнь).
В эксперименте in vitro нервную передачу в синапсах, нарушенную бо-тулотоксином, временно нормализует 4-аминопиридин. Полагают, что действие вещества обусловлено его способностью облегчать транспорт ионов кальция через мембрану нервных окончаний и преодолевать тем самым блок Са2+-зависимого экзоцитоза ацетилхолина. При введении летальной дозы токсина экспериментальному животному последующее назначение 4-аминопиридина отчасти восстанавливает двигательную активность животного на 1—2 ч. К сожалению, из-за высокой токсичности и кратковременности эффекта 4-аминопиридин не может рассматриваться как эффективное противоядие. Табельные средства медицинской защиты отсутствуют.
При появлении признаков угнетения дыхания необходимо предусмотреть возможность перевода пострадавшего на искусственную вентиляцию легких.
Блокаторы Na+-ионных каналов возбудимых мембран
Сакситоксин. Тетродотоксин
В строгом смысле слова вещества этой группы не относятся к «чистым» нейротоксикантам, поскольку, блокируя ионные каналы, действуют на возбудимые мембраны всех типов клеток организма: нервных, мышечных, железистых. Порой не возможно решить, поражение какой из структур является ведущим в патогенезе острой интоксикации. Тем не менее внешние признаки тяжелого поражения очень напоминают действие миорелаксантов, традиционно относимых к группе нейротоксикан-тов. И поэтому, хотя механизм действия веществ иной, представляется целесообразным рассмотреть их свойства в данном разделе. Достаточно хорошо изученными представителями группы являются сакситоксин и тетродотоксин, признаки поражения которыми, по сути, одинаковы. Боевое применение токсинов маловероятно, однако эти вещества рассматривались в качестве возможных диверсионных средств (В. В. Мясников, 1989; Франке, 1973). В 60—70-х гг. XX в. свойства токсинов активно изучались военным ведомством США.
Физико-химические свойства. Токсичность
Сакситоксин. В 1957 г. Шантцем с соавт. были изучены свойства так называемого «паралитического яда моллюсков» — одного из наиболее токсичных веществ небелковой природы. По названию морского моллюска, из ткани которого токсикант выделили (Saxidomus), вещество получило название сакситоксин. Позже было установлено, что в организме животных сакситоксин не синтезируется, а поступает туда с одноклеточными (жгутиковые) вида Gonyaulax catenella, которыми моллюски питаются. Количество вырабатываемого простейшими вещества колеблется в очень широких пределах и зависит от географического региона, времени года и других условий.
В случае массового размножения Gonyaulax целый ряд моллюсков поглощают их в большом количестве и концентрируют в своих тканях токсин, который для них практически безвреден. Становясь при этом ядовитыми, моллюски, съедобные для человека в обычных условиях, при использовании в пищу, вызывают случаи массового отравления людей.
Сине-зеленые водоросли пресноводных водоемов также синтезируют сакситоксин. Наблюдались случаи отравления скота водой, зараженной этими водорослями.
Сакситоксин (МВ-372) — аморфный, хорошо растворимый в воде, спирте, метаноле, ацетоне порошок. Вещество устойчиво в водных растворах. Химическое строение представлено на рис. 61. Молекулы сакси-токсина, выделенные из разных источников, не полностью идентичны.
Расчетная смертельная доза сакситоксина для человека составляет по разным данным 0,004—0,01 мг/кг. Токсичность для мышей при внутри-брюшинном способе введения — около 0,009 мг/кг (с регистрацией гибели в течение 30 мин). При назначении вещества через рот смертельная доза — 0,25 мг/кг.
Тетродотоксин обнаружен в тканях целого ряда живых существ, среди которых рыбы (более 70 видов, в том числе семейства Tetrodontidae — четы-рехзубообразные), лягушки (3 вида), моллюски (1 вид). В Японии, где представитель четырехзубообразных, рыба Фугу, является деликатесом, десятки людей ежегодно отравляются в результате неумелого приготовления блюда.
Вещество выделено в чистом виде, структура его изучена (рис. 62). Это — бесцветный порошок, хорошо растворимый в воде. Раствор стабилен при комнатной температуре. Молекулярная масса — 319,3.
Токсичность вещества для белых мышей при внутрибрюшинном способе введения около 0,01 мг/кг массы. Доза в 0,005 мг/кг (подкожно) вызывает у собак рвоту и нарушение дыхания, а дозы более 0,006 мг/кг в течение часа приводят к гибели в результате прекращения дыхания и асфиксии.
Токсикокинетика
Через неповрежденную кожу вещества не проникают. Опасность представляет попадание токсинов на раневые поверхности, а также (прежде всего) потребление воды и пищи, зараженной ядами. Вещества быстро абсорбируются в кишечнике и столь же быстро выводятся из организма с мочой. Детально токсикокинетика токсинов не изучена. Дискуссионным остается вопрос о способности веществ проникать через гематоэнцефалический барьер.
Основные проявления интоксикации
Независимо от способа поступления в организм симптомы отравления практически одинаковы.
Спустя 10-45 мин появляются тошнота, рвота, боли в животе, понос. Ранними признаками поражения являются парестезии в области рта, губ, языка, десен, распространяющиеся на область шеи, покалывание, ощущение жжения кожи конечностей. Позже развиваются бледность кожных покровов, беспокойство, общая слабость, онемение конечностей, возникает ощущение невесомости тела. Зрачок сначала сужен, затем расширяется. В тяжелых случаях взгляд фиксирован, зрачковый и корнеальный рефлексы отсутствуют, появляются признаки бульбарных нарушений: затруднение глотания, речи (иногда — афония), нарастают брадикардия и гипотензия, отмечаются гиперсаливация, профузная потливость, понижение температуры тела. Дыхание учащается, становится поверхностным, развивается цианоз губ и конечностей.
Двигательные расстройства проявляются все отчетливее: появляются подергивания отдельных групп мышц, тремор, координация движений нарушается. Начавшись в области конечностей, постепенно развивающийся паралич распространяется на другие мышечные группы, охватывая все большие группы мышц. Сознание, как правило, сохраняется весь период интоксикации. Смерть наступает от паралича дыхательной мускулатуры и асфиксии в течение 6—24 ч от начала интоксикации. Если больной выживает, в течение последующих суток наступает практически полная нормализация состояния, в большинстве случаев, без отдаленных последствий.
Помимо типичной паралитической формы выделяют также гаст-ро-интестинальный и аллергический варианты течения отравления. Первый вариант проявляется признаками общего недомогания, чувством жажды, саливацией, болями в животе, тошнотой, рвотой, поносом.
Аллергическая форма отравления развивается у отдельных лиц с повышенной чувствительностью к токсинам. Характерно появление экзантем (эритематозная форма). Иногда на коже и слизистых оболочках образуются пузыри.
Механизм токсического действия
Тетродотоксин, как и сакситоксин, оказывает избирательное действие на возбудимые мембраны нервов и мышц. Как известно, градиент концентрации ионов между внутренней и внешней средой клетки формирует потенциал покоя возбудимой мембраны, равный примерно 90 мВ.
Распределение ионов внутри и вне возбудимых клеток, мМ/л
(по Katz, 1971)
Ионы |
Мышечная клетка |
Нервная клетка |
||
снаружи |
внутри |
снаружи |
внутри |
|
Na+ |
120 |
9,2 |
460 |
50 |
К* |
2,5 |
140 |
10 |
400 |
ci- |
120 |
3-4 |
540 |
40-100 |
Градиенты концентраций калия и хлора примерно уравновешивают друг друга. Поэтому проницаемость мембраны для этих ионов хотя и ограничена, но относительно высока. Проницаемость натриевых каналов в покое ничтожно мала. Более того, Na+ постоянно «выкачивается» за пределы нейрона с помощью энергозависимых механизмов против высокого электрохимического градиента. Таким образом, потенциал покоя представляет собой не что иное, как готовый к использованию источник накопленной энергии, необходимой для генерации сигнала (потенциала действия). Если возбудимая мембрана деполяризуется примерно на 15 мВ, электровозбудимые натриевые каналы открываются, проницаемость их для ионов резко возрастает, Na+устремляется в клетку, разница потенциалов по обе стороны мембраны падает, деполяризация мембраны еще более усиливается, формируется потенциал действия и возбуждение передается по нервному (или мышечному) волокну. Затем в течение около 0,8 мс потенциал на мембране возвращается к исходному уровню, главным образом за счет выхода ионов калия из клетки. Усиление проницаемости для К+ необходимо для полной реполяризации мембраны и восстановления исходного потенциала покоя. При этом восстанавливается и исходная проницаемость мембраны для натрия.
Тетродотоксин и сакситоксин полностью блокируют проникновение ионов Na+ по ионным каналам возбудимых мембран внутрь клеток. При этом становится невозможным формирование потенциала действия возбудимых мембран — нарушается проведение нервных импульсов по нейронам, сокращение миоцитов. В эксперименте показано, что вещества действуют только при экстрацеллюлярной аппликации. В соответствии с расчетами одна молекула токсинов полностью блокирует один ионный канал. Полагают, что взаимодействие токсикантов с белковыми молекулами, формирующими ионный канал, осуществляется за счет группы гуанидина, содержащейся в структуре как сакси-, так и тетродотоксина. Взаимодействие токсинов с белками ионных каналов обратимо. In vitro яды могут быть удалены с поверхности возбудимой мембраны простым отмыванием биопрепарата.
Исчерпывающих данных о причинах развивающихся эффектов нет. Так, до конца не определено, возбудимые мембраны каких структур, нервных клеток (ЦНС, периферии) или миоцитов, являются более чувствительными к действию токсинов. Так, по мнению одних исследователей, остановка дыхания является следствием действия токсинов на нейроны дыхательного центра, другие полагают, что основным является нарушение проведения нервного импульса по дыхательным нервам или возбудимости дыхательных мышц. Вероятно, более справедливо последнее предположение, поскольку электровозбудимость диафрагмы блокируется меньшими дозами токсикантов, чем проведение нервного импульса по диафрагмаль-ному нерву. Кроме того, в опытах на анестезированных кошках показано, что при введении вещества в смертельной дозе проведение нервных импульсов по диафрагмальному нерву не прекращается даже тогда, когда элект-ромиограмма лиафрагмальной мышцы уже безмолвствует.
Развивающееся снижение артериального давления также связывают как с блокадой проведения нервных импульсов по симпатическим нервным волокнам, так и с параличом гладкомышечных клеток сосудистой стенки. Сердечная мышца вовлекается в процесс при введении токсиканта лабораторным животным в дозе 0,007 мг/кг.
Нарушение чувствительности (парестезии с последующим онемением) — следствие поражения возбудимых мембран чувствительных нейронов.
Многие центральные эффекты, такие как атаксия, головокружение, нарушение речи и т. д., могут быть связаны с действием вещества непосредственно на нейроны ЦНС.
Мероприятия медицинской защиты
Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:
• участие медицинской службы в проведении химической разведки в районе расположения войск; проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность ОВТВ;
• запрет на использование воды и продовольствия из непроверенных источников.
Специальные лечебные мероприятия:
• своевременное выявление пораженных;
• применение средств патогенетической и симптоматической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим;
• подготовка и проведение эвакуации.
Медицинские средства защиты
В порядке оказания доврачебной и первой врачебной помощи у пострадавшего необходимо вызвать рвоту, провести зондовое промывание желудка. Специфических средств профилактики и терапии интоксикации нет. Поскольку при тяжелых формах поражения единственным надежным способом сохранения жизни является перевод пострадавшего на искусственную вентиляцию легких, необходимо принять меры к скорейшей эвакуации пострадавших в лечебные учреждения. В случае сохранения жизни прогноз благоприятный: выздоровление бывает быстрым и полным.
Отравляющие и высокотоксичные вещества психодислептического действия
Психодислептическим называется токсическое действие химических веществ, сопровождающееся нарушением процессов восприятия, эмоций, памяти, обучения, мышления и формированием состояния, характеризующегося неадекватными поведенческими реакциями личности на внешние раздражители.
Научное изучение психоактивных веществ (влияющих на психические процессы) началось лишь во второй половине XX в., хотя действие некоторых из них знакомо человечеству уже тысячелетия. В настоящее время известны сотни соединений с подобными свойствами, причем многие — широко используются в клинической практике, а некоторые — испытывались на предмет применения с военными целями как боевые отравляющие вещества.
Способность вызывать психодислептический эффект у разных психоактивных веществ выражена неодинаково. Так, в рекомендованных врачом дозах большинство психотропных лекарственных препаратов (нейролептики, антидепрессанты, психостимуляторы, наркотические анальгетики и т. д.) угнетают или активируют (в зависимости от свойств) процессы, лежащие в основе высшей нервной деятельности, сохраняя в целом адекватное отношение личности к окружающей действительности. Только в относительно больших дозах они в той или иной степени могут извращать процессы восприятия, эмоций, памяти и т. д.
Однако известны вещества, для которых психодислептический эффект является основным в профиле их биологической активности. Количество такого вещества, делающее человека полностью недееспособным, в сотни — тысячи раз меньше того, в котором это же вещество угнетает сознание или вызывает соматические расстройства. Такие вещества иногда называют психодислептиками, психотомиметиками, психогениками, психоделиками, подчеркивая их особую способность извращать функции высшей нервной деятельности.
В табл. 53 представлена классификация наиболее изученных соединений.
Строение некоторых веществ, относящихся к этой группе, представлено на рис. 63.
Признаки тяжелого поражения психодислептиками достаточно однотипны. Напротив, картина легкого и средней степени тяжести отравления характеризуется значительной полиморфностью и даже при воздействии одного и того же соединения развивающиеся эффекты существенно зависят от индивидуальных личностных особенностей человека и ситуации, на фоне которой произошло поражение. Тем не менее наблюдения показывают, что можно выделить несколько типичных вариантов течения интоксикации. Так, при отравлениях некоторыми веществами доминирует изменение эмоционального статуса (эйфория и т. д.); другие вещества преимущественно вызывают нарушения процессов восприятия (иллюзии, галлюцинации и т. д.) с умеренным извращением ассоциативных процессов; третьи — формируют глубокое извращение психической активности, затрагивающее все ее стороны (делирий). Эти особенности обусловлены прежде всего различными механизмами действия веществ на центральную нервную систему. В этой связи есть основания выделить группы токсикантов в соответствии с особенностями формируемых ими токсических процессов:
1. Эйфориогены: Д-тетрагидроканнабинол, суфентанил, клонитазен и др.
2. Галлюциногены (иллюзиогены): ДЛК, псилоцин, псилоцибин, бу-фотенин, мескалин и др.
3. Делириогены: BZ, скополамин, дитран, фенциклидин и др.
Химическая классификация психодислептиков
Группа соединений |
Представители |
Производные триптамина |
диметилтриптамин буфотенин псилоцин псилоцибин диэтиламид лизергиновой кислоты (ДЛК) гармин |
Производные фенилалкиламинов |
мескалин 2,5-диметокси-4-метиламфетамин 2,5-диметокси-4-этиламфетамин триметоксифенизопропиламин |
Пиперидилгликоляты |
атропин скополамин хинуклединилбензилаты |
Производные фенилпиперидина и бензимидазола |
фентанил суфентанил этонитазен |
Разные |
фенциклидин (сернил) Д-тетрагидроканнабинол |
Поскольку препараты первой группы вызывают отчетливое психодис-лептическое действие лишь в дозах, близких к тем, в которых отмечается угнетение сознание, нарушение двигательной активности, а иногда и угнетение дыхательного и сосудо-двигательного центров, для военной медицины интерес представляют психодислептики только второй и третьей групп. Некоторые из них ранее предполагали использовать на поле боя в качестве отравляющих веществ, временно выводящих из строя личный состав противника (психотомиметические ОВ). С этой целью в различное время изучали такие вещества, как NjN-диметилтриптамин, буфотенин, мескалин, диэтиламид лизергиновой кислоты (ДЛК), фенил-циклогек-сил-пиперидин (фенциклидин), 3-хинуклидинил-бензилат (BZ) и т. д. Эти вещества также можно рассматривать как потенциальные диверсионные яды.