Вещества, оказывающие в минимальных концентрациях выраженное раздражающее действие на чувствительные нервные окончания роговицы глаз, слизистой оболочки верхних дыхательных путей, кожных покровов и вызывающие кратковременную, длящуюся немногим дольше периода воздействия потерю дееспособности поражённых, привлекают пристальное внимание специалистов-токсикологов [1, 11, 15, 16]. По тактическому назначению такая группа веществ относится к временно выводящим из строя [12, 13, 14]. Действительно, ноцицептивное действие раздражающих веществ проявляется практически без латентного периода, сравнительно непродолжительное время, и, как правило, отсутствует период последействия. Токсикологические характеристики таких веществ позволяют рассматривать их в качестве одного из видов средств самообороны, обеспечения общественного порядка и пресечения противоправных действий нарушителей.
Поражения раздражающими веществами глаз, кожи и дыхательных путей достаточно часто встречаются в связи с применением средств самообороны гражданами и специальных средств органами правопорядка. Особенно опасны и труднокурабельны поражения дыхательных путей, которые приводят к респираторному дистресс-синдрому взрослых (РДСВ): происходит повреждение эндотелия капилляров лёгких и альвеолярного эпителия, резко увеличивается сосудистая проницаемость, спазмируются легочные капилляры и повышается давление в них, наблюдается выраженное пропотевание плазмы и эритроцитов в альвеолы и интерстициальную ткань легких, развивается отёк легких и ателектаз [4, 8, 9]. Для разработки средств лечения ингаляционных поражений раздражающими веществами необходимы модели таких поражений на животных. Вместе с тем в настоящее время отсутствует адекватная и воспроизводимая экспериментальная модель ингаляционного поражения раздражающими веществами. Поэтому целью настоящего исследования являлось моделирование тяжёлых ингаляционных поражений веществами раздражающего типа действия на крысах.
Материалы и методы исследования
В качестве раздражающего вещества использовали рецептуру МПК-05, которая представляет собой смесь морфолида пеларгоновой кислоты 70 % и этанола 30 %. По физико-химическим свойствам МПК-05 является прозрачной подвижной летучей жидкостью с резко выраженными раздражающими свойствами.
Морфолид пеларгоновой кислоты, С13Н25О2N – бесцветное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, имеет плотность 0,965 г/см3 при температуре 25 °С, температуру кипения 120–130 °С при давлении 0,5 мм рт. ст., показатель преломления nD – 1,4684 при температуре 25 °С, представляет собой соединение, хорошо растворимое в полярных органических растворителях [10].
Эксперименты проводили на белых нелинейных крысах-самцах массой 160–180 г. Содержание животных проводилось в соответствии с правилами, принятыми в Европейской конвенции по защите позвоночных животных и Приказу МЗ СР РФ № 708н от 23.08.2010 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». При моделировании в качестве объективного показателя острой ингаляционной токсичности рецептуры использовали среднесмертельную концентрацию LC50, экспозиция которой в течение 4-х часов приводила к гибели 50 % подопытных животных.
Статистическая обработка результатов предусматривала оценку значимости различий средних с использованием t-критерия Стьюдента для несвязанных выборок.
Результаты исследования и их обсуждение
Моделирование ингаляционных поражений проводили рецептурой МПК-05. Динамическое ингаляционное воздействие данной рецептурой осуществляли в камерах типа Б.А. Курляндского объёмом 100 л каждая. Для этого крыс-самцов помещали на промежуточный сетчатый пол камеры. В ходе экспериментов расход воздуха через камеру составлял 10 л/мин, а время воздействия 4 часа. Дозированную подачу монодисперсного аэрозоля (80 % частиц имели диаметр около 5 микрон) с учетом сорбционных потерь на стенках камеры и в воздуховодах (40 %) осуществляли с помощью оригинального паро-аэрозольного дозирующего генератора гравиметрическим методом. В ходе эксперимента наблюдали картину интоксикации, фиксировали гибель животных в течение 14 дней после затравки и проводили патологоанатомическое вскрытие погибших животных. Среднесмертельную концентрацию рецептуры при ингаляционном воздействии рассчитывали методом Литчфильда-Уилкоксона. Выраженность раздражающего действия рецептуры оценивали по характеру паранекротических изменений в лёгких (способность фиксировать ими нейтральный красный) и изменению активности лёгочного сурфактанта. Резорбтивные пороговые сдвиги определяли по изменению суммационно-подпорогового показателя (СПП), времени свёртываемости крови, содержанию эритроцитов, гемоглобина венозной крови, активности трансаминаз (АлТ, АсТ), содержанию общего белка сыворотки крови, хлоридов и белка суточной мочи. Суточную мочу собирали с помощью обменных клеток для крыс итальянской фирмы «Tecniplast».
Схема моделирования острого ингаляционного поражения представлена в табл. 1.
Дозозависимое моделирование острого ингаляционного поражения рецептурой МПК-05 на белых крысах
Встречается в природе у комаров вида Aedes aegypti в качестве феромона.
Содержание
Синтез
Соединение впервые было синтезировано в 1954 году Л. М. Райсом (Rice L.M.) из морфолина и хлорангидрида пеларгоновой кислоты:
Физико-химические свойства
Маслянистая прозрачная жидкость с желтоватым оттенком.
Нерастворим в воде, растворим в полярных органических растворителях (например, в ацетоне, диметилформамиде, бензоле, спиртах) и жирах (подсолнечное, касторовое и другие масла).
Температура кипения 120—130 °C при давлении 0,5 мм рт.ст. Летучесть — 27 мг/м³ при 20 °C и 43 мг/м³ при 35 °C.
Устойчив к гидролизу, окислению и фотодеструкции.
При разложении образуется пеларгоновая кислота и морфолин.
Физиологическое действие
В виде аэрозоля оказывает сильное раздражающее действие на глаза и органы дыхания.
Раздражение верхних дыхательных путей более выражено, чем слезоточивое действие. Симптомы проявляются в ощущении жжения полости носа и носоглотки, выделениях из носа, сильных позывах на кашель, часто — в тошноте, в сильном слезотечении и слюнотечении, потливости. В высоких концентрациях вызывает болевые ощущения на коже.
По раздражающему эффекту МПК близок к адамситу, а как слезоточивое ОВ примерно в 5 раз сильнее хлорацетофенона.
Концентрация, вызывающая физиологические проявления у 50 % людей во время испытаний, составляет при экспозиции в 1 минуту — 39 мг•мин/м³. Раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и кожные покровы в подобных концентрациях не сопровождается органическим поражением роговицы.
Лечение обычно не требуется, симптомы проходят через 10-15 мин пребывания на свежем воздухе — быстрее, чем при отравлении адамситом или хлорацетофеноном.
По параметрам токсичности МП К относится к веществам 3 класса опасности по степени воздействия на организм (вещества умеренно опасные). Обладает значительно меньшей токсичностью по сравнению с CN и CS. Из-за низкой токсичности некоторое время даже использовался в качестве жгучей пищевой приправы.
Применение
Оценка военно-химического потенциала МПК проводилась в 1958 году в США в лаборатории Эджевудского арсенала (штат Мэриленд), но результаты исследований опубликованы не были. С 1962 года известен как возможное раздражающее ОВ.
МПК длительно сохраняется на объектах окружающей среды и является самым стойким соединением среди раздражающих веществ.
Используется в лакриматорных композициях. Эффективен против людей и собак в концентрациях свыше 20-40 мг•мин/м³.
Вещества, обладающие высокой избирательностью действия на чувствительные нервные окончания, разветвляющиеся в покровных тканях, называются раздражающими. Наиболее чувствительными к раздражению являются ткани, в которых плотность нервных окончаний выше: конъюнктива глаз, слизистая дыхательных путей. Покровные ткани в этих областях имеют особенности строения, иннервации и поэтому неодинаково чувствительны к различным веществам.
Алексей Урываев, доцент кафедры военно-полевой терапии БГМУ, подполковник медицинской службы, кандидат мед. наук. Раздражающим называется действие химических веществ:
Некоторые вещества вызывают преимущественное раздражение органа зрения (слезоточивые отравляющие вещества (ОВ) — лакриматоры), другие — носоглотки и органов дыхания (чихательные отравляющие вещества — стерниты).
Устройства, снаряженные раздражающими веществами, продаются для индивидуального пользования в целях самозащиты.
Клиническая картина поражений и механизм действия CS, CR
Эти газы действуют на наружные слизистые через несколько секунд. Общая продолжительность поражения практически равна времени пребывания в зараженной атмосфере.
При воздействии ОВ на глаза пациент ощущает:
Пострадавшие на 15–20 минут утрачивают способность к координированным действиям. Объективно определяются инъекция сосудов конъюнктивы, отек век. Проявления могут наблюдаться в течение 2–6 ч после выхода из очага.
При проникновении ОВ в дыхательные пути пациент жалуется:
Объективно отмечается только гиперемия слизистых, их отечность.
Действие на кожу. В легких случаях эффект проявляется формированием транзиторной эритемы в области лица, шеи. Повышенная влажность и высокая температура окружающего воздуха улучшают проницаемость рогового слоя кожи для отравляющих веществ, что усиливает поражение кожных покровов.
При действии стернитов симптомы поражения наступают позже, чем в случае поражения лакриматорами. Длительность скрытого периода зависит от концентрации ОВ и колеблется в интервале от 4 до 30 минут. После удаления пострадавшего из зоны заражения проявления интоксикации продолжают нарастать, достигают максимальной выраженности через 30–60 минут, а в последующие 2–3 ч постепенно стихают. К концу вторых суток наступает полное выздоровление.
Опасными могут оказаться рефлекторные реакции, формируемые со стороны кожи и слизистых. При воздействии газов CR, CS могут раздражаться окончания чувствительных нервов — глазодвигательного, лицевого, языкоглоточного. При этом рефлекторно возникают брадикардия, гипертензия, замедление дыхания вплоть до апноэ. Продолжительность симптомов может сохраняться в пределах от нескольких часов до нескольких дней.
Рефлексы верхних дыхательных путей:
1. Замедление дыхания → остановка→ одышка; дыхание становится неправильным, спазматическим, конвульсивным, появляются мучительные субъективные ощущения удушья.
При определенных условиях — длительном пребывании в зараженной атмосфере, высоких концентрациях ОВ раздражающего действия — может происходить поражение паренхимы с развитием токсического отека легких.
Условие развития пульмонотоксического действия — дышать в течение длительного времени воздухом, в котором распылено ОВ раздражающего действия.
Характерной особенностью раздражающих веществ является их способность сенсибилизировать организм. Повторные воздействия сопровождаются резким повышением чувствительности к этим, казалось бы, малоопасным ядам: на ничтожные количества вещества в окружающем воздухе формируется выраженная реакция. Часто развивается аллергический дерматит.
Таким образом, у большинства пораженных ОВ раздражающего действия возникает легкая форма поражения в виде токсических кератоконъюнктивитов и острых катаров верхних дыхательных путей. В крайне тяжелых случаях возможно развитие токсического отека легких. Прогностическим признаком наступления этого грозного осложнения является не стихающая в течение 2 часов загрудинная боль.
Лечение и неотложная помощь
Пострадавшего необходимо немедленно вывести или вынести из очага поражения, освободить от одежды, стесняющей дыхание. Учитывая наличие силикогелевых добавок в современных средствах доставки токсиканта, стойкость дымовых частиц CS и CR существенно повысилась, поэтому пораженные могут представлять опасность для окружающих. Следствием этого является необходимость проводить частичную санитарную обработку открытых участков кожных покровов. Для обезвреживания CR, CS на одежде применяется 10 % раствор стирального порошка, а при попадании яда на кожу ее обильно промывают водой с мылом. Зная о возможности скрытого периода при отравлении веществами раздражающего действия, даже при отсутствии признаков интоксикации за пострадавшим следует наблюдать не менее 24 ч, создав ему полный покой. Только выдержав этот период и при отсутствии симптомов общего отравления режим покоя отменяют.
Показано промывание глаз 2 % раствором натрия гидрокарбоната или 2 % раствором натрия тиосульфата. В конъюнктивальный мешок вводят 1–2 капли 1 % раствора новокаина или 0,5 % раствора дикаина с адреналином (1:1000), 30 % раствора сульфацил-натрия (альбуцида). При тяжелых поражениях глаз показаны затемнение помещения, ношение темных очков.
Вода при концентрации CS, CR менее 0,4 мг/л, 0,01 мг/л не вызывает раздражения слизистой желудка. При попадании более высоких доз развивается острый гастрит. Поэтому при пероральных отравлениях (с пищей, водой) может потребоваться промывание желудка.
При тяжелых поражениях назначаются средства, оказывающие дезинтоксикационное действие (унитиол).
При отеке легких транспортировку пострадавшего осуществляют только в положении лежа. Особое внимание врача должно быть обращено на создание покоя независимо от периода заболевания. При токсическом отеке легких назначают продолжительную кислородотерапию. Рекомендуются комбинированные ингаляции кислорода с пеногасителями (парами 30 % этилового спирта). Поверхностно активные вещества стабилизируют альвеолярно-капиллярную мембрану и переводят отечный экссудат из пенистого состояния в жидкость, что сокращает его объем и освобождает дыхательную поверхность легких для диффузии газов.
Глюкокортикостероиды (преднизолон) вводят в дозе 90–120 мг внутривенно капельно, до 200 мг и более в сутки (10–15 мг/кг и более в сутки). Глюкокортикостероиды уменьшают проницаемость альвеолярно-капиллярной мембраны. Показано внутривенное назначение диуретиков: фуросемид в дозе 60–120 мг. С целью разгрузки малого круга кровообращения используют эуфиллин, а также ганглиоблокаторы и нейролептики. Используются мезатон, допамин, добутамин, сердечные гликозиды короткого действия. Вводятся свежезамороженная плазма, реополиглюкин, альбумин, раствор глюкозы и др. Проводится коррекция электролитных нарушений. С целью профилактики инфекции назначают антибиотики широкого спектра действия. Для коррекции ДВС-синдрома назначают гепарин. Используют антигистаминные средства (супрастин, тавегил и др.), никотиновую кислоту, аскорбиновую кислоту (500 мг внутривенно). С целью снятия эмоционального напряжения проводят седативную терапию. В крайне тяжелых случаях необходим перевод пациента на ИВЛ, аспирация мокроты.
В скрытом периоде развития токсического отека легких показано наблюдение за пострадавшими в течение нескольких часов, покой, запрещение физического напряжения.
Заключение. ОВ раздражающего действия образуют быстродействующие нестойкие очаги заражения, однако стойкость очагов CS и CR в последнее время повысилась. Они являются ОВ, временно выводящими из строя. До 95 % всех пораженных следует оценивать как легких и только 5 % — как потенциально тяжелых. Летальный исход встречается крайне редко, чаще всего при отсутствии оказания первой помощи и при комбинированных поражениях.
ОСОБЕННОСТИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ЭНТЕРАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ МОРФОЛИДА ПЕЛАРГОНОВОЙ КИСЛОТЫ
ГУ Институт токсикологии Минздрава России, СанктПетербург
В опытах на белых крысахсамцах показано, что раздражающая рецептура, содержащая 70% морфолида пеларгоновой кислоты и 30% этанола, при хроническом энтеральном поступлении в организм вызывает нарушение функционального состояния нервной системы и почек, а также детоксицирующей функции печени. Морфологическое исследование не выявило воспалительных и деструктивных изменений внутренних органов подопытных животных.
Материал и методы исследования. Опыты проведены на беспородных белых крысах-самцах (разводки питомника «Рапполово» РАМН) с исходной массой 180-220 г в группах по 10 животных. Животных опытной и контрольной групп содержали на стандартном рационе в условиях вивария. Объектом исследования служила рецептура, содержащая 70% МПК и 30% этанола. Характер повреждающего действия и зависимость изменений от времени воздействия оценивали в хроническом эксперименте. Исследуемую рецептуру в количестве 0,43 мл/кг (0,1 DL50 [5]) ежедневно вводили в желудок подопытных животных при помощи металлического зонда в виде масляной взвеси. Животные контрольной группы получали взвесь растительного масла с эквивалентным содержанием этанола.
Таблица 1 Функциональное состояние ЦНС у крыс при хроническом энтеральном введении МПК
Аэрозольные – самый обширный и распространенный класс газовых баллончиков. Подходит как для снаряжения ирритантом поражающим только слизистые противника, так и для ирританта поражающего слизистые и верхние дыхательные пути. Ирритант из баллона выбрасывается в виде направленной струи мелкодисперсных капель. Газовая струя не требует точного прицеливания в лицо нападающего или в морду бегущей на вас собаки.
Струйные – из баллона вылетает струя жидкости, которой необходимо точно попасть в лицо нападающего, причем не просто на кожу, а на слизистые, иначе действие ирританта будет иметь слабый эффект с большой временной задержкой. В качестве достоинства данного типа баллончиков можно отметить, что струя летит примерно на 30% дальше, чем струя аэрозольного баллончика, но необходимость очень точно прицеливаться, или как минимум попасть нападающему в лоб, чтобы капли ирританта успели стечь в глаза, сводит на нет небольшое преимущество в дальности.
Гелевые – являются аналогом струйных баллончиков, но вместо струи жидкости из баллона вылетает густой гель, и считается, что это более надежный способ доставки ирританта на лицо нападающего. Обязательно попадание геля в глаза в достаточном количестве, чтобы применение гелевого баллончика можно было бы назвать эффективным. Данный тип доставки ирританта больше похож на необычный маркетинговый ход компаний-производителей, направленный на то, чтобы как-то выделиться.
Пенные – из баллона выбрасывается струя пены, похожей на пену для бритья. Данный способ доставки ирританта также является по заявлению производителей данного типа баллончиков более «надежным» по сравнению с гелем, так как пена занимает большее пространство, но в тот же момент, все равно необходимо точно попадать в глаза нападающего. Учитывая тот факт, что практически все ирританты вызывают блефароспазм(сужение зрачка и последующее закрытие век) то преимущество от того, что пена или гель закрывает глаза и не дает видеть является больше рекламной уловкой, а не фактором, действительно влияющим на эффективность применения данного типа баллончиков.
Исходя из рассмотренных типов доставки ирританта, стоит отметить, что самыми эффективными до сих пор остаются два первых типа доставки ирританта: аэрозольный и струйный. Аэрозольный позволяет эффективно применять газовые баллончики малоподготовленным людям из-за отсутствия необходимости точно прицеливаться в глаза, а струйный больше подходит для сотрудников милиции, которым часто приходиться применять баллончик в закрытых помещениях, в которых впоследствии необходимо и находиться. В случае с аэрозольным, после распыления данного баллончика в помещении, будет необходимо покинуть помещение пока ирритант не выветриться.
При рассмотрении эффективности газовых баллончиков, также важно учитывать, какой именно ирритант содержит конкретный газовый баллончик. Для снаряжения средств самозащиты предназначенных для гражданского рынка, Минздравом Российской Федерации разрешены пять ирритантов. Опишем более подробно каждый из них, чтобы понимать, какие ирританты являются малоэффективными и устаревшими, а какие действительно стоит использовать для самообороны.
До недавнего времени чуть ли не самое распространённое вещество, как на вооружении полиции, так и в средствах самообороны. Был разработан для замены CN на вооружении полиции, но применялся также и в боевых действиях. Обладает более быстрым и сильным действием, чем CN. В данный момент снят с вооружения полиции многих стран и заменён на более эффективный и безопасный OC. CS обладает тератогенностью(способностью инициировать онкологические заболевания) и после его применения армией США во Вьетнаме было выяснено, что применение CS отрицательно сказалось по последующих поколениях вьетнамцев. В некоторых странах действуют жёсткие ограничения как на применение CS гражданами, так и на его количественное содержание в средствах самообороны. Применяется милицией России, Украины, Белоруссии. CS средней силы ирритант. Характеризуется непродолжительным и довольно мягким действием по сравнению с другими ирритантами. Прямое попадание в глаза вызывает обильное слезотечение, жжение, сильное раздражение, блефароспазм. При попадании на кожу небольших концентраций вызывает умеренное жжение, практически не причиняющее особого беспокойства. При вдыхании вызывает кашель, першение в горле, насморк. Воздействие прекращается очень быстро, от пяти до пятнадцати минут. Слабо действует на лиц в состоянии опьянения и животных. После применения CS вызывает большие сложности дегазация помещений и предметов, так как CS обладает кумулятивным эффектом(накапливается в любой органике и слабо выводиться из неё). В РФ установлено ограничение содержания CS в средствах самообороны количеством в 150 мг вне зависимости от объёма баллончика.
Относится к алгогенам (сенсорным ирритантам), то есть веществам вызывающим физическую боль. Вещество CR сохраняет приемлемую эффективность против лиц с повышенным болевым порогом: в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, аффекта и т.п. В РФ считается обычным ирритантом и применяется в некоторых видах средств самообороны, тогда как в США запрещён для гражданского применения из-за возможных негативных последствий для здоровья. CR сильное вещество раздражающего действия (существенно сильнее, чем CS). При попадании в глаза даже незначительных количеств вызывает практически мгновенно блефароспазм и жгучую боль, сильное слезотечение. То есть, глаза просто непроизвольно закрываются и открыть их практически невозможно. На коже через, по разным данным, от нескольких секунд до минуты, возникает сильное жжение, которое продолжается намного дольше, чем раздражение глаз. Воздействие на агрессивных животных слабо изучено. Как правило, все симптомы поражения проходят через 10-30 минут, но возможно проявление жжения, особенно при контакте с водой, и через несколько часов. CR легко поддается дегазации с помощью любых окислителей, таких как: перекись водорода, перманганат калия и др. В связи со своим специфическим воздействием на организм, последствия применения иногда бывают непредсказуемыми. В РФ в средства самообороны снаряжают не более 65мг CR, вне зависимости от объёма баллончика.
Вещество МПК. (Морфолид пеларгоновой кислоты)
Вещество ОС. (Oleoresin Capsicum)
Исходя из вышесказанного, стоит отметить, что предпочтительно применение газовых баллончиков снаряженных ОС в аэрозольном или струйном вариантах. Применяя газовые баллончики с ОС можно не задумываться о том, находиться ли противник в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, не бояться агрессивных животных, и максимально обезопасить себя от агрессивных противников. При применении газовых баллончиков стоит учитывать направление ветра, задержать дыхание(это позволит беспрепятственно покинуть помещение) и применять их неожиданно для противника. Также, после применения не рекомендуется рукой или одеждой протирать глаза, так как минимальное количество ирританта может остаться на руке, и после касания возможно раздражение слизистой.
