Зарин является стойким отравляющим веществом (летом на местности держится до 10 часов). Гидролизуется водой медленно, продукты гидролиза нетоксичны. Гидролиз зарина резко ускоряется при добавлении щелочей и кипячении. Для дегазации применяются растворы щелочей (растворы аммиака, аммиачно-щелочный растворы).
Зоман
Пинаколиновый эфир метилфторфосфоновой кислоты. Условное название - зоман. Шифр армии США – GD.
Зоман в чистом виде представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с плотностью 1,0131 г/см3. Технический продукт может иметь окраску от соломенно-желтой до коричневой и обладать камфорным запахом. Плотность пара по воздуху 6,33. Температура кипения 190 °С, относится к стойким ОВ (стойкость летом около суток). При температуре минус 80 °С зоман превращается в твердую стекловидную массу. Низкая температура затвердевания позволяет применять GD в любое время года. Зоман плохо растворяется в воде (около 1% при температуре 0 °С и не более 1,5% при температуре 20 °С). Тем не менее вода опасно заражается и оказывается непригодной к употреблению. В органических растворителях вещество легко растворимо. В воде гидролизуется медленно (в холодной воде может держаться месяцами), с образованием нетоксичных продуктов. Дегазируется щелочными растворами.
Вещество Vх .
С начала 50-х годов в Великобритании в поисках эффективных инсектицидов антихолинэстеразного действия изучался ряд эфиров фосфорной кислоты, содержащих в своем составе аминотиоловую группу. Из-за структурного подобия ацетилхолину соединения этого ряда были названы фосфорилтиохолинами. Новый класс соединений получил в США шифр Vх-газов.
Химически чистое вещество Ух представляет собой бесцветную жидкость, напоминающую по своей подвижности глицерин, не имеющую запаха. Технические продукты имеют окраску от желтой до темно-коричневой и по консистенции похожи на моторные масла. Температура кипения около 300 °С. Это стойкое ОВ (стойкость летом может составлять до 20 суток). Плотность Vх 1,0083 г/см при температуре 25°С, плотность пара по воздуху 9,2. Низкая температура замерзания (минус 50°С) позволяет применять его в холодное время года. Вещество плохо растворяется в воде, но хорошо в органических растворителях и жирах. Vх очень устойчиво к действию воды. При комнатной температуре начало гидролиза удается установить лишь спустя несколько часов после помещения ОВ в воду. Время разложения водой на 50% в нейтральной среде при температуре 25°С составляет 350 суток. Полное разложение ОВ достигается только при кипячении его с достаточно концентрированными растворами щелочей. Продукты гидролиза не токсичны. Дегазируются Vх веществами, содержащими активный хлор (дветретиосновная соль гипохлорита кальция, гексахлормеламин).
Пути проникновения в организм. Токсичность.
ФОВ обладают чрезвычайно высокой токсичностью и способны поражать человека при любом из возможных способов поступления в организм. Между отдельными представителями группы ФОВ существует определенная разница в способности поступать в организм при разных аппликациях. Так, зарин и зоман легко поражают человека при ингаляционном воздействии и менее эффективны в случае попадания на кожу. Vx-газы очень опасны при попадании на кожу. Наиболее чувствительны к действию Ух кожа лица и шеи. При заражении кожи ФОВ любое, даже самое незначительное повреждение ее поверхности резко ускоряет всасывание яда в кровь. Скорость проникновения ОВ в кожу также возрастает при сильном потоотделении.
Одним из главных показателей, определяющих боевую эффективность ОВ, является его токсичность при основных возможных в боевой обстановке путях воздействия на организм – ингаляционном и кожно-резорбтивном. Ингаляционная токсичность ФОВ: LQ100 зарина 0,1 мг мин/л; LQ100 зомана 0,075 мг мин/л; Vx- газов 0,007 мг мин/л. Кожно-резорбтивная токсичность: LD100 зарина 25 мг/кг; LD100 зомана 1 мг/кг; LD100 Vx- газов 3–5 мг/человека.
Средствами боевого применения ФОВ являются унитарные химические боеприпасы (бомбы, снаряды, ракеты и т. д.), содержащие отравляющее вещество, а также бинарные химические боеприпасы, в которых находятся два малотоксичных химических вещества. Компоненты смешиваются после применения бинарного боеприпаса. В ходе химической реакции образуется высокотоксичное ОВ.
Механизм токсического действия и патогенез интоксикации
ФОВ относятся к типичным антихолинэстеразным веществам, действие которых связано с прекращением ферментативного гидролиза ацетилхолина (АХ), осуществляющего передачу нервных импульсов в холинэргических синапсах. Таким образом, ФОВ могут быть отнесены к медиаторным ядам. Отсюда следует, что для понимания механизма их действия на человека необходимо располагать современными данными о строении и функции синапсов и о роли АХ в процессах передачи нервных импульсов.
Синапс – место контакта окончания нервного волокна с другим нейроном или с органом. Синапсы обеспечивают передачу нервного импульса на другой нейрон или орган (причем только в одном направлении). К холинергическим нервам относятся:
1. все двигательные нервы, иннервирующие поперечнополосатую мускулатуру;
2. все преганглионарные вегетативные нервные волокна (как симпатические, так и парасимпатические);
3. все постганглионарные парасимпатические волокна;
4. постганглионарные симпатические волокна, иннервирующие потовые железы;
5. холинореактивные структуры ЦНС.
В состав синапса входят нервное окончание (пресинаптическая мембрана), синаптическая щель и часть второй нервной клетки или эффекторного органа (постсинаптическая мембрана) (рис. 1). Внутри нервного окончания имеются многочисленные пузырьки, содержащие АХ с помощью которого осуществляется процесс химической передачи нервного импульса через синапс. Нервный импульс, достигая нервного окончания, вызывает выделение из синаптических пузырьков медиатора – АХ, кванты которого устремляются через синаптическую щель к поситсинаптической мембране, в которой находятся холинореактивные системы (холинорецепторы – ХР).
Холинорецептор – белковолипидный комплекс, входящий в состав постсинаптической мембраны, является той структурой, в которой происходит реализация биохимического действия медиатора и различных фармакологических агентов в физиологический процесс. Образование комплекса ХР + АХ приводит к изменению конфигурации рецепторного белка, что вызывает изменение проницаемости постсинаптической мембраны для ионов. В результате ионы Na+ начинают диффундировать из внешней среды в клетку, а ионы K+ устремляются из клетки во внешнюю среду. Этот процесс приводит к деполяризации постсинаптической мембраны и генерирует возбуждающий постсинаптический потенциал действия, передающийся на рецепторную систему.
Рис. 1. Схема функционирования холинэргического синапса 1- АХ (ацетилхолин), 2- АХЭ (ацетилхолинэстераза), 3- ХР (холинорецептор)
Нормальное функционирование синапса возможно в случае, если действие АХ на ХР постсинаптической мембраны, будет немедленно устраняться, в противном случае возникнет длительная деполяризация постсинаптической мембраны и передача импульсов через синапс станет невозможной. Быстрое расщепление АХ обеспечивается ферментом ацетилхолинэстеразой (АХЭ). После расщепления ацетилхолина ферментом АХЭ свойства белка холинорецептора возвращаются в «исходное» состояние. При этом происходит поляризация постсинаптической мембраны за счет выхода ионов Na+ под действием «натриевого насоса» и готовность синапса к проведению следующего нервного импульса восстанавливается.