Токсичность отравляющих веществ

Отравляющие вещества обладают высокой токсичностью (ток­сичность — ядовитость, от греческого слова «токсикон» — яд), т. е. даже в ничтожных количествах способны вызывать поражение организма. Токсичность характеризуется дозой D вещества, вызы­вающей определенный физиологический эффект: нарушение функ­ций организма, тяжелое заболевание, смерть.

При воздействии отравляющих веществ токсический эффект может носить местный или общий характер; возможно также одновременно местное и общее поражение организма. При мест­ном воздействии токсический эффект проявляется в месте кон­такта отравляющих веществ с тканями и органами человека и может выражаться в виде различных поражений кожных покро­вов (зуд, воспаление и покраснение кожи, образование пузырей и язв), в виде расстройства (ослабления) зрения, раздражения ор­ганов дыхания (чихание, кашель и т. п.). При общем воздействии токсический эффект обычно проявляется после попадания отрав­ляющего вещества в кровь, которая разносит его по всему орга­низму. Отравляющее вещество может попасть в кровь и вызвать общее отравление в результате всасывания через кожные по­кровы (кожно-резорбтивная токсичность); оно может попасть в кровь также через органы дыхания, в частности через легкие (ингаляционная токсичность). Следовательно, при оценке токсич­ности отравляющего вещества необходимо учитывать как харак­тер и степень токсичности, так и способ попадания отравляющего вещества в организм.

Имеются различные характеристики токсичности отравляющих веществ, из которых наибольшее значение имеют минимальная (порог действия), непереносимая и смертельная дозы. При краткой записи характеристики токсичности указывают отравляющее вещество, характер дозы (минимальная, непереносимая, смер­тельная), ее величину и для кого эта доза приводится; например,

иприт, D_мин 0,01 мг/см², человек.

Минимальной (порогом действия) называется та доза (D_мин), та концентрация (С_мин) или та плотность заражения (d_мин), при которой начинает ощущаться действие отравляющего вещества. Минимальная доза капельножидкого иприта, к примеру, вызывающая воспалительное покраснение кожи человека, составляет 0,01 мг/см².

Непереносимая доза — это такое количество отравляющего ве­щества, которое вызывает расстройство различных функций орга­низма с потерей работоспособности или боеспособности. Эта доза большей частью применяется для характеристики местного дей­ствия отравляющих веществ.

В последнее время наряду с понятием непереносимой дозы введено понятие средней выводящей из строя дозы (при этой дозе .выводится из строя 50% личного -состава, подвергшегося воздей­ствию отравляющего вещества). Средняя выводящая из строя доза обозначается JD, где J — первая буква английского слова «incapacitating», т. е. небоеспособный.

Смертельная доза — это такое минимальное количество отрав­ляющего вещества в миллиграммах на килограмм живого веса, которое вызывает смертельный исход. Эта доза обозначается LD, где L — первая буква латинского слова «letalis», т. е. смертельный. Число, стоящее правее и ниже знака смертельной дозы — LD₅₀ или LD₁₀₀, — обозначает процент погибших.

Наиболее разнообразны характер и степень токсического дей­ствия отравляющих веществ в тех случаях, когда они находятся ,в воздухе. При этом может быть как местное, так и общее отравление организма.

Характер и сила токсического действия находящихся в воздухе отравляющих веществ зависят от их концентрации. В связи с этим отравляющие вещества характеризуются минимальной концентрацией С_мин, непереносимой концентрацией С_непер (иногда вместо ,нее приводят среднюю выводящую из строя концентрацию JC₅₀) и смертельной концентрацией LC₅₀ или LC₁₀₀ причем во всех случаях указывается время, в течение которого происходит воздействие отравляющих веществ.

Исходя из предположения, что отравляющие вещества обладают кумулятивным действием и что явления отравления усиливаются и суммируются по мере вдыхания отравляющих веществ, Габер предложил для оценки токсичности использовать произведение концентрации С отравляющего вещества в воздухе (мг/л или мг/м³) на время воздействия t (в минутах):

Ct мг мин/л; Ct мг мин/м³.

Величину Сt принято называть токсической дозой, или токсо-дозой.

Формула Габера не учитывает очень многих факторов, поэтому значения токсодоз, полученные разными авторами для некоторых веществ, иногда сильно отличаются по своей величине. Тем не менее токсодозами удобно пользоваться для ориентировочной оценки токсического действия отравляющих веществ. Например, токсодоза фосгена 5 мг • мин/л означает, что примерно одинако­вый токсический эффект будет как при вдыхании зараженного воздуха с концентрацией фосгена 5 мг/л в течение одной минуты, так и при 5-минутном пребывании в зараженной атмосфере с кон­центрацией фосгена 1 мг/л. С другой стороны, токсодоза фосгена 5 мг•мин/л, а иприта 1,5 мг•мин/л, следовательно, по ингаля­ционной токсичности иприт примерно в три раза превосходит фосген.

В настоящее время для характеристики ингаляционной ток­сичности применяют среднюю выводящую из строя токсодозу JCt₅₀, среднюю смертельную токсодозу LCt₅₀ и абсолютно смер­тельную токсодозу LCt₁₀₀. Например, для фосгена

JCt₅₀ 1,6 мг•мин/л; LCt₅₀ 3,2 мг•мин/л; LCt₁₀₀ 5,0 мг•мин/л.

Следует отметить, что токсодозы обычно определяются для спокойного состояния человека, когда дыхание равномерное, с нормальным объемом вдыхаемого воздуха. При физической на­грузке, как известно, объем вдыхаемого воздуха увеличивается (в спокойном состоянии человек вдыхает около 10 л воздуха в минуту, при средней физической работе—15л, а при тяжелой физической нагрузке — 40 л), в связи с чем за единицу времени в организм будет поступать больше отравляющего вещества и ве­личина токсодозы, естественно, станет меньше. В примере с фос­геном средняя выводящая из строя в спокойном состоянии токсо­доза при тяжелой физической нагрузке станет абсолютно смер­тельной, т. е. LCt₁₀₀ будет равна 3,2 мг • мин/л.

Для отравляющих веществ наиболее важное значение имеют ингаляционная токсичность, т. е. величина различных видов ток­содозы Ct, и кожно-резорбтивная токсичность, т. е. различные значения дозы D, так как наиболее вероятными путями проникно­вения отравляющих веществ в организм являются органы дыха­ния и кожные покровы.