Медицинские проблемы химического терроризма Епифанцев Александр Владимирович
~ 30 миллионов веществ ~ 1 -2 тысяч новых веществ синтезируется в мире каждый день ~ 40 -70 тысяч веществ воздействует на человека ежедневно Классификация веществ 1. По происхождению А. Естественного Б. Искусственного 1). Небиологического - Неорганические - Органические 2). Биологического - Яды животных - Яды растений - Бактериальные токсины 2. По способу использования человеком 1). Компоненты хим. синтеза и производства 3). Лекарства и пищевые добавки 5). Растворители, красители, клеи 7). Побочные продукты, примеси и отходы 2). Пестициды 4). Косметика 6). Топлива и масла 3. По условиям воздействия 1). Профессиональные токсиканты 2). Бытовые токсиканты 3). Вредные привычки и пристрастия 4). Загрязнители окружающей среды 5). Поражающие факторы спец. условий - Аварии и катастрофы - Боевые отравляющие вещества и диверсионные яды
Токсикология фундаментальная наука, изучающая токсичность химических веществ и токсические процессы, развивающиеся в биосистемах. Токсичность имманентное свойство всех веществ, которое характеризует его способность наносить вред организму (биологической системе) немеханическим путем.
Военная токсикологияспециальный вид токсикологии, изучающий токсичность веществ, способных при экстремальных ситуациях военного и мирного времени вызвать групповое или массовое поражение людей, а также токсические процессы, формирование которых у л/с и населения приводит к снижению бое- и трудоспособности Отравляющие и высокотоксичные вещества (ОВТВ): 1. Отравляющие вещества (ОВ) и токсины; 2. Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ, ТХВ, АОХВ); 3. Пестициды и фитотоксиканты боевого применения; 4. Ядовитые технические жидкости; 5. Диверсионные яды;
Диверсионные яды –
Возможность применения химических веществ с террористическими или диверсионными целями в последние годы возрастает. Это обусловлено: 1. Увеличением количества химически опасных объектов (в США и в России > 20 000 химически опасных объектов); 2. Ростом объемов химических производств (на химических предприятиях Европы ежегодно производится: - 0, 5 млрд. смертельных для человека доз мышьяка, - 5 млрд. доз бария, - 100 млрд. доз аммиака, фосгена и синильной кислоты, - 10000 млрд. доз хлора); 3. Увеличением числа вновь синтезируемых веществ; 4. Относительно высокой их доступностью для населения; 5. Возможностью синтеза ряда веществ в обычной “школьной” химической лаборатории (в токийском метро от применения кустарно изготовленного зарина пострадали более 600 человек, 20. 03. 1995 г. ).
По скорости формирования токсического процесса диверсионные яды могут быть разделены на три группы: 1. Быстродействующие (скрытый период – минуты – 1 час) : ФОС, карбаматы, бициклофосфаты, норборнан, тетродотоксин, сакситоксин, BZ, ДЛК, цианиды, нитриты, динитро-о-крезол 2. Медленнодействующие (скрытый период – часы, сутки): ароматические нитро- и аминосоединения; фторэтанол, фторуксусная кислота; сернистый, азотистый, кислородный иприты; мышьяк, мышьякорганические соединения; ртуть и т. д. 3. Крайне медленнодействующие (скрытый период – сутки, недели): ботулотоксин, рицин, микотоксины, таллий, кадмий, ртутьорганические соединения, диоксины.
Токсичные вещества смертельного действия – потенциальные агенты химического терроризма
Токсичные вещества несмертельного действия – потенциальные агенты химического терроризма
Формы токсического процесса, возникающие при поражении людей диверсионными ядами: 1. Транзиторные токсические реакции - быстро и самопроизвольно проходящие, не угрожающие здоровью состояния, сопровождающиеся временной утратой дееспособности: длк, фенциклидин; 2. Острые, подострые, интоксикации - бурно или вялотекущие болезни химической этиологии: все агенты; 3. Аллобиотические состояния - стойкое изменение чувствительности организма к другим воздействиям и психогенным нагрузкам (аллергия, иммуносупрессия, астения и т. д. ): иприты, микотоксины, рицин, соединения мышьяка и ртути, диоксин; 4. Специальные токсические процессы - химический канцерогенез, мутагенез, нарушение репродуктивных функций: сернистый, азотистый иприты, рицин, микотоксины, диоксин и диоксиноподобные вещества 5. Популяционные эффекты (экотоксичность).
Проявления острого поражения диверсионными агентами: 1. Психодислептические состояния: BZ, фенциклидин, ДЛК, ТЭС 2. Судорожный синдром: ФОС, карбаматы, ГАМК-литики, тетанотоксин и т. д. 3. Паралитические состояния: ботулотоксин, сакситоксин, тетродотоксин. 4. Коллапс, шокоподобное состояние: соединения мышьяка, факторы агрегации тромбоцитов и т. д. 5. Нарушение кислородтранспортных свойств крови и тканевого дыхания: синильная кислота и ее соли, днок, нитросоединения. 6. Воспалительно-некротические изменения покровных тканей: иприты, люизит, трихотеценовые микотоксины и т. д. 7. Кишечный синдром: стафилококковый энтеротоксин, микотоксины. 8. Токсический отек легких: паракват и т. д. 9. Поражение внутренних органов и системы крови: диоксин, афлатоксин, соединения мышьяка и т. д. рицин,
Существует два сценария совершения террористических актов: 1. Разрушение промышленных объектов с целью щуювыброса веществ (СДЯВ, АОХВ), производящихся, используемых или складируемых на объекте, и формирования зон химического заражения; 2. Использование террористами собственных запасоввеществ химических заражения для воды, продовольствия, реже – воздуха и других объектов окружающей среды.
При разрушении промышленных объектов (1 -ый сценарий) химические вещества могут стать причиной формирования очагов химического поражения если: - на объектах сконцентрированы большие запасы токсикантов; - физико-химические свойства веществ, способствуют формированию достаточно зон стойкого химического заражения; - токсичность веществ, образующих зоны химическогозаражения при высока действии через органы дыхания и неповрежденную кожу.
Аварийно-опасные химические вещества (АОХВ, СДЯВ, ТХВ, АХОВ) это используемые в больших количествах в народном хозяйстве высокотоксичные химические соединения, способные в случае аварий (разрушений) на химически опасных объектах легко переходить в атмосферу и вызывать массовые поражения л/с ВС, населения, а также заражать окружающую среду. К химически опасным объектам относят (~ 20 000): - предприятия химической, целлюлозно-бумажной, - нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности; - водоочистительные сооружения; - промышленные холодильные установки; - места отстоя составов с СДЯВ на ж/д станциях; - химические терминалы портов; - склады; - хранилища; - трубопроводы; - а также отдельные транспортные средства (автомобильные, ж/д цистерны, речные и морские танкеры), предназначенные для перевозки химических веществ. При этом количество хранящегося на объекте СДЯВ может составлять от одной тонны до сотен тысяч тонн.
Перечень АОХВ (Д-НШ ГО № 7 -98 г. - 107 веществ, Д-НШ ГО № 3 от 4. 12. 1998 г. - 34 веществ) 1. Акролеин 2. Аммиак 3. Ацетонитрил 4. Ацетонциангидрин 5. Бромистоводородная кислота 6. Водород мышьяковистый 7. Водород фтористый 8. Водород хлористый 9. Водород цианистый 10. Диметиламин 11. Метилакрилат 12. Метиламин 13. Метил бромистый 14. Метилмеркаптан 15. Метил хлористый 16. Нитрил акриловой кислоты 17. Окислы азота 18. Окись этилена 19. Сернистый ангидрид (диоксид серы) 20. Сероводород 21. Сероуглерод 22. Соляная кислота 23. Триметиламин 24. Формальдегид 25. Фосген 26. Фосфор треххлористый 27. Фтор 28. Хлор 29. Хлорокись фосфора 30. Хлорпикрин 31. Хлорциан 32. Этиленимин 33. Этиленсульфид 34. Этилмеркаптан 15
Количество вещества, необходимое для формирования зоны поражения человека площадью 1 км 2, т [по J. Bajgar, 1998] Вещество Путь поступления перкутанно ингаляционно Фосген – 21 Синильная кислота – 26 Иприт 19 4 Зарин – 0, 5 Vx 2 – BZ – 0, 6 Т. О. , для создания обширного очага химического поражения сметрельного действия даже БОВ нужны тонны. Большинство АОХВ (СДЯВ) по токсичности уступают БОВ, поэтому в зонах заражения, формирующихся при разрушениях террористами производственных объектов, будут преобладать несмертельные поражения людей. 16
Для совершения террористического акта по 2 -ому сценарию диверсионные яды должны удовлетворять следующим критериям: 1. Высокая токсичность; 2. Изученность физ. -хим. свойств и токсического действия; 3. Отсутствие запаха, цвета и вкуса; 4. Хорошая растворимость в воде или жирах; 5. Устойчивость к нагреванию и гидролизу; 6. Быстрота действия или продолжительный скрытый период; 7. Доступность и относительная дешевизна производства; 8. Удобство применения и транспортировки; 9. Устойчивость при хранении.
В качестве агентов воздействия террористы могут использовать: - субстанции для производства лекарств или пестицидов, - промышленные высокотоксичные вещества, - боевые отравляющие вещества, - специальные соединения силовых структур. Это могут быть : 1. Вещества растительного происхождения (алкалоиды, гликозиды), 2. Яды грибов (аманитин, охратоксин, трихотеценовые и афлатоксины) 3. Яды животных (тетродотоксин, сакситоксин), 4. Бактериальные токсины (тетанотоксин, ботулотоксин), 5. Синтетические органические вещества (производные фторкарбоновых кислот, фосфорорганические соединения, карбаматы) 6. Неорганические агенты (соли таллия, мышьяка, ртути, азотистой кислоты)
Токсичность некоторых веществ (LD 50, белые мыши, в/б) Вещество Ботулотоксин Тетанотоксин Рицин Тетродотоксин Сакситоксин Диоксин Роридин Диизопропилфторфосфат Т-2 -токсин Иприт Цианид натрия Нитрит натрия Таллия сульфат Атропин Источник Токсичность (LD 50), мкг/кг Бактерии Растения Рыбы Простейшие Синтетический Грибы Синтетический Растения 0, 0003 0, 001 3 8 9 200 500 1000 5000 8600 10000 35000 90000 Т. О. , токсичность веществ различается на 9 порядков. Поэтому количество токсиканта, необходимое для совершения террористического акта, будет существенно различным.
В соответствии с особенностями механизмов действия на организм человека наиболее вероятные диверсионные агенты можно разделить на: 1. Нейротоксиканты 2. Цитотоксические агенты 3. Вещества общеядовитого действия
Нейротоксиканты, нарушающие двигательную активность: 1). Конвульсанты (судорожные агенты): Ац. Х – ФОВ, ФОС, карбаматы; ГАМК – гидразин, гептил; тетанотоксин; ГАМК-литики - бициклофосфаты, норборнан; Глицин – стрихнин, и др. 2). Иммобилизанты: производные фентанила – карфентанил, суфентанил, лофентанил (Теракт на Дубровке 23 -26. 10. 2002). 3). Вещества паралитического действия: Ац. Х – ботулотоксин, курарин, миорелаксанты; Na+- каналы - тетродотоксин, сакситоксин; 4). Треморгены: производные треморина и оксотреморина;
Нейротоксиканты - физиканты 1). Алгогены (ирританты, лакриматоры, стерниты): CN ( «черемуха» ), CS ( «сирень» ), CR, CH, капсаицин, морфолид пелларгоновой кислоты, резинеферотоксин, ингенолы. ( «МАКСИДОМ» на Московском 26. 12. 2005 г. СПб, 78 чел. ) 2). Коллаптогены: канбисол, тетрагидроканнабинол; 3). Эметики: производные апоморфина, пептид YY, аминотетралины;
Таллий Tl, Thallium, а. номер 81, а. м. 204, 4 Таллий – группа тяжелых металлов (Ртуть – Таллий-Свинец) мягкий металл белого цвета с голубоватым оттенком, быстро окисляется на воздухе. Открыт в 1861 году англ. Уильямом Круксом. Название от зелёных линий спектра и зелёной окраски пламени (греч. θαλλός — молодая, зелёная ветвь). Сам таллий и все его соединения токсичны, не имеют вкуса и запаха. LD 50 — 15 мг/кг, всеми путями. Латентный период 12 - 24 час, гибель через 2 - 4 недели. Таллий конкурирует с Калием, вмешивается в процесс окислительного фосфорилирования, угнетая АТФазу, связывается с сульфгидрильными группами на мембранах митохондрий. Нарушения ЦНС, дыхания, сердца, почек, печени, ЖКТ, гемолиз, алопеция. Энтеро-гепатическая рециркуляция. Антидот – берлинская лазурь, 10 мг х 2 раза в сутки. 23
Рицин получают из касторовых бобов Ricinus communis (клещевина) путем обработки жмыха, остающегося после получения касторового масла. Рицин — белковый токсин растительного происхождения, белый порошок без запаха, хорошо растворимый в воде LD 50 — 0, 3 мг/кг ч/рот. Латентный период 10 -20 час, гибель через 6 -10 суток. Структура молекулы рицина: Цепь А (32 к. Да) - N-гликозидаза, состоит из 267 аминокислотных остатков, выводит из строя до 1500 рибосом в минуту, нарушает процесс элонгации и необратимо блокирует синтез белка на рибосоме. Цепь B (34 к. Да) - лектин, состоит из 262 аминокислотных остатков, обеспечивает проникновение в цитозоль (на поверхности одной клетки может связаться до 106 -108 молекул рицина) В 1978 году проживавшему в эмиграции болгарскому публицисту Георгию Маркову была введена через зонтик смертельная доза рицина, когда он ожидал автобуса на остановке. 24
25
Пусковым биохимическим механизмом интоксикации является высокоспецифическое связывание ТХДД с Ah-рецептором и активация системы Ah. R во всех имеющих рецептор клетках организма человека.
Война США во Вьетнаме – Вторая Индокитайская война (1961 -1975) Война США и Республики Вьетнам (Южный Вьетнам, столица г. Сайгон) против Демократической Республики Вьетнам (Северный Вьетнам, столица г. Ханой) 27
«Оранжевый агент» Самым применяемым в войне фитотоксикантом являлся дефолиант «Оранжевый агент» (61, 3%), который содержал технологическую примесь – 2, 3, 7, 8 -тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД). По разным оценкам в примененном «Оранжевом агенте» содержалось суммарно от 170 до 500 кг ТХДД. (для сравнения: среднегодовой объем эмиссии диоксинов в воздух во всем мире оценивается величиной в 10, 5 кг/год)
В результате применения ОА > 7 000 человек были вынуждены покинуть районы проживания, где были применены фитотоксиканты > 4 000 человек получили поражения диоксином 29
Всего обследовано (1999 -2002 гг. ): 322 ветерана (191 – НЭ, 131 – Э) 1175 детей (733 – НЭ, 442 – Э) 30
Ветераны химической войны США во Вьетнаме
Содержание ПХДД/ПХДФ в крови неэкспонированных (НЭ) и экспонированных (Э) Оранжевым агентом ветеранов № Наименование конгенера 1. 2, 3, 7, 8 -ТХДД 7. Концентрация ПХДД/ПХДФ в крови Э в крови НЭ ветеранов (пг/г крови) <0. 02 2. 73 ОХДД 3. 77 4. 44 15. 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 -Гп. ХДФ 0. 188 <0. 2 17. ОХДФ <1 1. 56 0. 00565 2. 7444 1. 66 807. 2 Диоксиновый эквивалент ПХДД/ПХДФ (пг/г крови) Диоксиновый эквивалент ПХДД/ПХДФ (пг/г липидов крови) ( х ~ 500 раз)
В результате применения ОА - > 500 000 вьетнамских женщин стали беслодными; - частота спонтанных абортов возросла с 1, 2% (1953 г) до 18, 14% (1979 г); - частота внутриутробных смертей плодов возросла с 0, 58% (1952 г) до 1, 56% (1967 г); - частота пузырного заноса возрасла с 0, 78% (1952 г) до 4, 4% (1985 г); Вьетнамка с ребенком – врожденным уродом на руках - частота врожденных уродств возросла от 0, 73% (1963 г) до 2, 42% (1985 г). 33
В результате применения ОА родилось > 500 000 детей-уродов Вьетнамские дети с врожденными аномалиями конечностей Нога вьетнамского ребенка (шестипалость) Виды врожденных пороков детей: - расщепление губы и неба - аномалии нижних конечностей - косолапость и косорукость - отсутствие ушных раковин - глухота - глухонемота - аномалии костей таза - гидроцефалия - помутнение хрусталика и пр. 34
Структура заболеваемости детей ветеранов Гистограмма структуры заболеваемости детей неэкспонированных (НЭ) и экспонированных (Э) ОА ветеранов (различия частот патологий статистически достоверны (p<0, 05) по сравнению с группой НЭ). 35
Пантропность действия диоксинов на организм человека 36
Чрезвычайные ситуации 2 -го типа, обусловленные использованием террористами «собственных» запасов высокотоксичных веществ, будут иметь мало предсказуемый характер (большое количество потенциально опасных агентов; разнообразие формирующихся патологических состояний). Ожидаемые масштабы поражения будут относительно невелики (ограничения в количестве токсиканта). Совершение террористических актов второго типа наиболее вероятно в отношении отдельных организаций, объектов, учреждений и т. д.
Проблемы оказания медицинской помощи • • Отсутствием опыта оказания медицинской помощи при терактах; отсутстствием на текущем снабжении лечебных учреждений специфических противоядий к большинству потенциальных агентов химического терроризма и навыков у персонала по безопасному применению этих фармакологических препаратов; организационными сложностями одномоментной эвакуации и обслуживания в стационаре одновременно большого количества пораженных в критических состояниях; быстрым нарастанием тяжести поражений, в связи с чем медперсонал будет испытывать определенный дефицит времени при оказании помощи пострадавшим; возможностью комбинированных поражений (химическая травма + ожоги; химическая травма + переломы, кровотечения и т. д. ); угрозой поражения медицинского персонала за счет десорбции некоторых токсичных химических веществ с поверхности тела и одежды пораженных, что потребует проведения предварительной специальной обработки на догоспитальном этапе и в стационаре; в некоторых случаях поражения могут развиваться спустя несколько часов с момента воздействия ядов, в связи с чем потребуется длительное (не менее одних суток) наблюдение за пострадавшими; отрицательным влиянием создавшейся в результате террористического акта морально-психологической обстановки.
Проблемы организационного характера • Информационное взаимодействие между различными ведомствами, принимающими участие в антитеррористической операции: спецслужбами, учреждениями гражданской обороны и министерства чрезвычайных ситуаций, Минздрава, Министерства обороны и т. д. • Особое значение совместные согласованные действия имеют при планировании и проведении мероприятий медицинской помощи в ходе эвакуации и транспортировки пораженных, а также в процессе ликвидации экологических последствий террористических актов
Экологические проблемы • Связаны в большей степени с возможностью длительного заражения обширных территорий и целых экосистем стойкими токсичными химическими веществами. • При этом возникает необходимость проведения длительного экологического и социально-гигиенического мониторинга, комплекса противоэпидемических мероприятий на территориях, подвергшихся воздействию стойких токсикантов.
Территории Южного Вьетнама в настоящее время ( 2002 г. ) Дождевой лес Ю. Вьетнама Территории, обработанные ОА
Территории Южного Вьетнама в настоящее время (2002 г. ) Разнообразная фауна на необработанных территориях Погибшие термитники на территориях, обработанных ОА
Состояние экологического равновесия на обработанных ОА территориях в настоящее время (2002 г. ) Уничтожение растительности серьезно повлияло на экологический баланс Вьетнама. В обработанных ОА районах из 150 видов птиц осталось 18, почти полностью исчезли земноводные и даже насекомые. Уменьшилось число и изменился состав рыб в реках. Ядохимикаты нарушили микробиологический состав почв. Произошли неблагоприятные изменения и в фауне Вьетнама. Один вид черных крыс был вытеснен другими, которые являются разносчиками чумы в Юго-Восточной Азии. Изменился также видовой состав клещей, в частности появились клещиразносчики опасных болезней. Изменились виды комаров, в отдаленных от моря районах появились вместо безвредных комаров-эндемиков комары уничтоженных мангровых лесов, являющиеся переносчиками малярии во Вьетнаме.
Диверсионные яды –
Существует два сценария совершения террористических актов: 1. Разрушение промышленных объектов с целью выброса в окружающую среду химических веществ (СДЯВ, АОХВ), производящихся, используемых или складируемых на объекте, и формирования зон химического заражения; 2. Использование террористами собственных запасов химических веществ для заражения воды, продовольствия, реже – воздуха и других объектов окружающей среды.
Заключение Опасность и сложность чрезвычайных ситуаций, связанных с химическим терроризмом обусловлена: 1. Мало предсказуемым характером (большое количество потенциально опасных агентов; разнообразие формирующихся патологических состояний). 2. Возможностью формирования обширных зон химического заражения территории (в том числе чрезвычайно стойкого - десятилетия); 3. Вероятностью возникновения очагов массового поражения населения, требующего оказания помощи по неотложным показаниям; 4. Возможностью скрытного действия поражающих агентов и крайне замедленного развития патологии при совершении террористических актов; 5. Высокой вероятностью развития отдаленных последствий поражения.
Скачать презентацию Медицинские проблемы химического терроризма Епифанцев Александр Владимирович
ЭМ - диверсионные яды.ppt