Класифікація отруйних і високотоксичних речовин - студопедія

Мал. 3 - Основні підходи до класифікації отрут

В даний час використовується хімічна класифікація. що передбачає поділ усіх хімічних речовин на органічні, неорганічні і елементоорганіческіе. Виходячи з прийнятої хімічної номенклатури, визначається клас і група цих речовин.

Для профілактики отруєнь важливе значення має практична класифікація. За мети застосування токсичних речовин розрізняють:

1. Промислові отрути:

- органічні розчинники (дихлоретан, ксилоли, толуол, бензол і ін.);

- паливо (метан, пропан, бутан, бензини, дизельне паливо);

- хімічні реагенти (метиловий спирт, сірковуглець, сполуки ртуті, миш'яку та ін.);

- барвники (анілін і ін.);

- пластифікатори і ін.

2. Отрутохімікати (пестициди), що застосовуються для боротьби з бур'янами та шкідниками сільськогосподарських культур: хлорорганічні пестициди (гексахлоран, поліхлорпінен), похідні карбамінової кислоти (севин і ін.), І ін.), Фосфорорганічні пестициди (хлорофос, карбофос, фосфамид, хлорметафос і ін.), ртутьорганічних речовини (гранозан).

Залежно від призначення пестициди поділяють на кілька груп:

- інсектициди (знищують комах);

- акарициди (знищують кліщів);

- зооциди (знищують гризунів);

- фунгіциди; (Знищують грибкові мікроорганізми);

- бактерициди (знищують бактерій);

- гербіциди (знищують бур'яни);

- дефоліанти (для видалення листя);

- десиканти (для висушування рослин);

- репеленти (відлякують комах).

3. Лікарські засоби, що мають свою фармакологічну класифікацію.

4. Побутові хімікати:

- харчові добавки (оцтова кислота);

- засоби санітарії, особистої гігієни та косметика;

- засоби догляду за меблями, одягом, автомобілем та ін.

5. Речовини рослинного і тваринного походження, що викликають отруєння при попаданні в організм (цикута, аконіт, зміїний, бджолина отрута і т.д.).

6. Бойові отруйні речовини (БОВ).

Становить значний практичний інтерес запропонована в 1970 р С.Д.Заугольніковим з співавт. гігієнічна класифікація. відбиває кількісну оцінку токсичної небезпеки хімічних речовин згідно з експериментальними даними їх среднесмертельной дози (DL50), среднесмертельной концентрації (CL50) і ГДК (табл. 3).

Таблиця 3 - Гігієнічна класифікація отрут

Ступінь (розряди) токсичності речовин

Шлях надходження отрути

На рис. 4 показана динаміка нарощування токсичності (зниження величин летальних доз) отруйних речовин, починаючи з газоподібного хлору і закінчуючи речовиною Vх. На наведеному графіку чітко простежуються два періоди розвитку отруйних речовин з точки зору темпів приросту їх токсичності. Перший період припадає на роки 1-ї світової війни, протягом якого інгаляційна токсичність отруйних речовин в порівнянні з токсичністю спочатку застосованого хлору зросла в 14,6 рази (за рахунок люїзиту). Другий період розвитку збігається за часом з роками 2-ий світової війни, включаючи роки підготовки до неї і перші повоєнні роки. Токсичність нових отруйних речовин в порівнянні з люізітом зросла в 130 разів (речовина Vх). Однак, починаючи з 1952 р - року відкриття Р.Гошем фосфорілтіохолінов, приріст токсичності отруйних речовин призупинився. Нові отруйні речовини, які за рівнем токсичності перевершували б речовина VX, на озброєння в жодній з армій світу прийняті не були.

Найбільше значення для клінічної токсикології має поділ хімічних речовин за характером їх токсичної дії (токсикологічна класифікація), що дозволяє поставити первинний клінічний діагноз отруєння, розробити принципи профілактики та лікування токсичного ураження, а також визначити механізм його розвитку (табл. 4). Слід зазначити, що токсикологічна класифікація отрут має вельми умовних характер і зазвичай деталізується за рахунок додаткової інформації про їх «виборчої токсичності» (табл. 5).

Мал. 4 - Динаміка нарощування токсичності бойових отруйних речовин в XX столітті

Таблиця 4 - Токсикологічна характеристика отрут

Загальний характер токсичної дії

Характерні представники хімічних речовин

1. ОР нервово паралітичної дії

Бронхоспазм, задуха, судоми, паралічі

Фосфорорганічні сполуки (дихлофос, карбофос), БОВ (зарин, зоман, Vх -Газо)

2. ОВ шкірнонаривної дії

Місцеві запальні і некротичні зміни в поєднанні з загальними токсичними резорбтивними змінами

Дихлоретан, оцтова есенція, миш'як і його з'єднання, ртуть (сулема), БОВ (іприт, люїзит)

3. ОР загальноотруйної дії

Гипоксические судоми, кома, набряк головного мозку, паралічі

Синильна кислота і її похідні, алкоголь і його сурроати, чадний газ, БОВ (хлорциан)

4. ОВ задушливого дії

Токсичний набряк легенів

Оксиди азоту, БОВ (фосген, дифосген)

5. ОВ сльозоточивої дії (лакріматори)

Роздратування зовнішніх слизових оболонок

хлорацетофенон, хлорпікрин, бромбензілціанід

6. ОВ дратівної дії (стерніти)

Роздратування зовнішніх слизових оболонок

діфенілхлорарсін, адамсит, діфенілціанарсін, пари міцних кислот і лугів

7. ОВ психотоміметичної дії (псіходіслептікі)

Пригнічення або активація (в залежності від властивостей) процесів, що лежать в основі вищої нервової діяльності.

Псилоцибін, мескалін, атропін, БОВ (ДЛК, BZ), наркотичні засоби (кокаїн, опій)

За характером викликаються втрат ОВ ділять на смертельно діючі (нервово-паралітичного, цитотоксического, загальотрутного І задушливої ​​дії) і тимчасово виводять з ладу (інкапасітанти).

До інкапасітантам відноситься велика група фізіологічно активних речовин з різним характером токсичної дії. На відміну від речовин несмертельної дії, які виводять з ладу дози інкапасітантов в сотні і більше разів нижче їх летальних доз. Тому в разі застосування інкапасітантов з військовими або поліцейськими цілями можна уникнути випадків ураження людей зі смертельним результатом. До інкапасітантам відносяться іррітанти, дісрегулятори і речовини калечащего дії (рис. 5).

Пари та аерозолі іррітантов викликають подразнення очей (лакріматори) і верхніх дихальних шляхів (стерніти), причому їх виводить з ладу діязберігається тільки в період знаходження незахищених людей в атмосфері, що містить іррітанти в нестерпних концентраціях. Після припинення контакту людей із зараженою іррітантамі атмосферою токсичні ефекти через короткий проміжок часу мимоволі зникають.

Дісрегулятори, потрапляючи в організм різними шляхами, в тому числі і з повітрям, викликають оборотні психічні (психотоміметіки) або фізіологічні і фізичні (фізіканти) розлади. Після потрапляння в організм в ефективних дозах токсично впливає дісрегуляторов може зберігатися протягом наступних кількох годин або діб.

Речовини калечащего дії викликають незворотні зміни в органах дихання і зору, а також в інших органах і життєво важливих биосистемах організму. Токсичні ефекти речовин цієї групи є незворотними, постраждалі на тривалий час і навіть на все життя залишаються покаліченими.

За тактичної класифікації ОВ ділять на:

До групи нестійких ОВ відносяться речовини з високим тиском насиченої пари і низькими температурами кипіння (до 150 0 С). Ці речовини потрапляють в атмосферу у вигляді пари і викликають ураження головним чином через органи дихання, наприклад, фосген. Вражаючі концентрації в зоні хімічного зараження зберігаються кілька десятків хвилин після їх бойового застосування.

Стійкими ОВ є речовини з температурами кипіння вище 150 0 С, що володіють незначним тиском насиченої пари. Їх стійкість змінюється від декількох годин (влітку) до тижнів (взимку). Стійкі ОР можна застосовувати в капельножидком стані або у вигляді аерозолів (тумани), наприклад, іприт. ОВ з дуже високою температурою кипіння і дуже малим тиском насиченої пари, в звичайних умовах знаходяться в твердому агрегатному стані, відносяться до числа димоутворювальною отруйних речовин. Їх зазвичай використовують у вигляді аерозолів, наприклад, адамсит. Вражаючі концентрації в зоні хімічного зараження зберігаються протягом декількох годин і діб.

Розподіл ОВ на стійкі і нестійкі носить умовний характер і залежить від багатьох факторів: метеорологічних умов, способу застосування, характеру місцевості і т.д. Наприклад, при підвищенні t 0 навколишнього середовища на 10 0 С швидкість випаровування збільшується в 2 рази, відповідно зменшується стійкість ОР на місцевості. У холодну пору стійкість значно збільшується. Густа і висока трава, а також складки рельєфу місцевості значно зменшують випаровування, а в лісистій місцевості тривалість існування вогнища хімічного зараження в 7-10 разів довше, ніж на відкритій місцевості.

За швидкістю розвитку вражаючої дії в групі ОВ розрізняють:

- швидкодіючі (ураження характеризується мінімальним прихованим періодом - хвилини): зарин, люізіт, синильна кислота, CN, DM, CS, CR;

- медленнодействующие (ураження характеризується тривалим прихованим періодом - годинник): V-гази, іприт, фосген.

У країнах, які виробляли отруйні речовини, було прийнято виділяти такі групи (рис. 6):

а) табельні ОВ - речовини, що виробляються у великих кількостях, що перебувають на озброєнні армій, бойове застосування яких визначається відповідними статутами. У США, наприклад, до числа табельних відносили V-гази, зарин, ботулотоксин, іприт, адамсит, хлорацетофенон, BZ і інші, включаючи їх всілякі суміші;

б) резервні ОВ - добре вивчені речовини, які на даний момент не виробляються безпосередньо в якості отруйних речовин, але при необхідності можуть бути швидко виготовлені промисловістю в достатніх кількостях (синильна кислота, галогенціани, Мишьякорганічеськие і свинецьорганічні з'єднання, фосген і ін.);

в) ОВ обмеженого значення - токсичні речовини, властивості яких в цілому задовольняють вимогам, що пред'являються до ОВ, але які або використовувалися і використовуються для інших цілей (фосфорорганічні інсектициди, миш'яковистий водень і ін.), або виробляються в малій кількості в зв'язку з відсутністю достатніх виробничих можливостей.

Фізична класифікація ділить ОВ по агрегатному стані на рідкі та тверді речовини (як правило, це тимчасово виводять з ладу).

Для прояву біологічної активності ОВ повинні мати здатність до розчинення в речовинах, властивих живому організму (ліпіди, вода). Тому характеристика їх розчинності в різних розчинниках (виражається зазвичай у відсотках при 20 0 С) має велике практичне значення. Висока розчинність в жирах визначає легке проникнення ОВ через клітинні мембрани і тому все ОВ, добре розчиняються в ліпідах, мають, як правило, великий токсичністю. У зв'язку з цим істотне значення має такий показник, як коефіцієнт розподілу в системі ліпіди - вода. Чим вище цей коефіцієнт, тим більше концентрація отруйної речовини в тканинах, багатих ліпідами.

Мал. 6 - Класифікація бойових отруйних речовин (по Каракчіеву Н.І. 1978, із змінами.).

Виділено табельні ОВ США (в дужках вказано умовний шифр ОВ в армії США)

Доведено, що гіпоксія як типовий патологічний процес в тій чи іншій мірі супроводжує всі форми отруєнь (рис. 7). У зв'язку з вищесказаним було запропоновано розділити токсини в залежності від типу викликаний ними кисневого голодування, що дозволяє проводити цілеспрямовану специфічну терапію (табл. 6).

Незважаючи на різноманітність хімічних речовин, що представляють інтерес для військової токсикології, вони можуть бути об'єднані в групи відповідно до особливостей механізмів, що лежать в основі гострого шкідливої ​​дії на організм, відомою близькістю течії і проявів формується токсичного процесу (транзиторних токсичних реакцій і гострих отруєнь). Так, за механізмом дії на організм людини ОВ можуть бути класифіковані як:

1. Речовини, які надають переважно місцеву дію на слизові оболонки очей і дихальних шляхів і викликають їх роздратування, що супроводжується тимчасовою втратою ураженим дієздатності (ОВ дратівної дії).

2. Речовини пульмонотоксіческого дії, які надають переважно місцеву дію на дихальні шляхи і тканину легенів і викликають розвиток токсичного набряку легенів (ОР задушливої ​​дії).

3. Речовини, які надають переважно резорбтивна дія на організм, що супроводжується вираженим порушенням функції органів і тканин з високою метаболічною активністю, в основі якого лежить гостре пошкодження енергетичного обміну (ОР загальноотруйної дії).

4. Речовини, які характеризуються як місцевим, так і резорбтивного дією на організм, що супроводжується структурно-функціональними змінами з боку клітин різних органів і тканин, в основі яких лежить порушення пластичного обміну, процесів синтезу білка і клітинного ділення (ОВ цитотоксического або шкірнонаривної дії ).

Таблиця 5 - Класифікація отрут по «виборчої токсичності»

Характер «виборчої токсичності»