Отравление зарином. Физиологическое действие на организм человека

Эксперты ООН подтвердили, что химическое вещество, использованное в Дамаске в прошлом месяце, это зарин - смертельный яд без вкуса, без запаха и без цвета. Это делает его одним из наиболее смертоносных видов оружия в современной войне.

Теперь мы это знаем. Утром 21 августа, когда небо над Дамаском еще было прохладным, на удерживаемый повстанцами район сирийской столицы упали ракеты, начиненные зарином - нервно-паралитическим отравляющим веществом. В результате большое количество мужчин, женщин и детей погибли и серьезно пострадали. Инспекторы ООН провели в этой стране три дня, и первоначально они должны были в это время проверить сообщения о предыдущих зверствах. Они быстро изменили свою задачу. Они договорились о временном прекращении огня с правящим режимом и с повстанцами и сразу же направились в район Гута (Goutha). На видеоматериалах с места событий можно было увидеть ошеломленных и отчаявшихся сотрудников местной больницы.

Никогда еще инспекторы ООН не работали под таким давлением непосредственно в зоне боевых действий. В адрес небольшой команды, возглавляемой шведским экспертом по химическому оружию Оке Сельстремом (Ake Sellstroem), поступали угрозы. Их конвой был обстрелян. Тем не менее работа над 41-страничным докладом была завершена в рекордно короткое время.

Зарин был обнаружен случайно, и об этом ученые потом сильно пожалели. Открывшие его специалисты работали над созданием инсектицидов на основе соединений органофосфатов, и все это происходило в нацисткой Германии, в лаборатории печально знаменитой фирмы IG Farben. В 1938 году ее сотрудники обнаружили субстанцию 146, способную вызывать масштабное поражение нервной системы. Этот химический элемент назывался изопропилом метилфторфосфатом, однако в немецкой компании его назвали зарином в честь открывших его химиков - Шрадер (Schrader), Амброс (Ambros), Риттер (Ritter) и Ван дер Линде (Van der Linder). Об этом можно прочитать в вышедшей в 2009 году книге Бенджамина Гаррета (Benjamin Garrett) «От А до Я: ядерное, биологическое и химическое оружие» (The A to Z of Nuclear, Biological and Chemical Warfare). Открытое немецкими специалистами химическое вещество имеет страшную отличительную черту - оно во много раз смертоноснее цианида.

Субстанцию 146 несложно изготовить, но это сложно сделать, не убив самого себя. Существует более дюжины рецептов получения зарина, однако все они требуют определенных технических знаний, соответствующего лабораторного оборудования и серьезного отношения к вопросам безопасности. Одним из главных компонентов является изопропанол, который больше известен как хирургический спирт. Еще один компонент образуется при смешении дихлорида метилфосфонила с водородом или фтористым натрием. Однако дихлорид метилфосфонила не так-то просто достать. Согласно Конвенции о запрещении химического оружия, он обозначен как субстанция первого списка, что делает его самым ограниченным веществом по условиям распространении из существующих химикатов.

В прошлом году Соединенные Штаты и другие государства усилили меры по блокированию продажи Сирии химикатов, которые могут быть использованы для производства зарина. Однако эта страна уже накопила значительные запасы прекурсоров, необходимых для производства данного вида отравляющих веществ. В этом году стало известно, что Британия в период между 2004 годом и 2010 годом одобрила экспортные лицензии для продажи Сирии четырех тонн фтористого натрия, хотя, по мнению министра по делам бизнеса Винса Кейбла (Vince Cable), нет данных о том, что поставленных химикаты было использованы в рамках сирийской военной программы. Кроме того, год назад были одобрены также экспортные лицензии относительно фтористого калия и фтористого натрия, однако позднее они были отозваны, а основанием для этого решения послужила возможность их использования при производстве химического оружия.

Зарин относят к нервно-паралитическим газам, он существует в жидкообразном состоянии при температуре ниже 150 градусов Цельсия. Для максимизации его потенциала как оружия, эта субстанция распыляется из контейнеров, снарядов или ракет в виде облака из капель, достаточно мелких для того, чтобы они смогли беспрепятственно попасть в легкие человека. При этом неизбежно некоторое его количество переходит в газообразное состояние, так же как и расплескиваемая вода превращается в водяной пар. Этот химикат проникает в тело также через глаза и кожу. Зарин не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета, и поэтому люди узнают о его применении только тогда, когда первые жертвы начинают умирать.

Зарин наносит ужасный вред организму человека, поскольку он оказывает воздействие на важнейшие функции нервной системы. Он блокирует фермент, который называется ацетилхоринэстераза, что приводит к ужасающим последствиям. Те нервы, которые обычно включаются и выключаются для контроля мышечной деятельности, уже не могут быть отключены. Вместо этого они постоянно находятся в напряженном состоянии. Сначала становятся заметными нерезкие симптомы: глаза раздражаются, зрение становится мутным; зрачки сокращаются, возникает повышенное слюноотделение и рвота. Затем появляются смертельные признаки. Дыхание становится затрудненным, неглубоким и неравномерным. Будучи не в состоянии контролировать свои мускулы, жертвы начинают испытывать конвульсии. Из легких выделяется жидкость, и когда люди пытаются дышать, у них изо рта вытекает пена, которая часто слегка окрашена кровью и имеет розовый цвет. Смертельная доза может состоять всего из нескольких капель, и в период от одной до десяти минут человек умирает. Если кому-то удается выжить в течение первых 20 минут после атаки с использованием зарина, то эти люди имеют шанс остаться живыми.

Вскоре после открытия зарина рецепт этого отравляющего вещества был передан немецкой армии, которая начала создавать его запасы. Зарином были оснащены снаряды, однако они не использовались против союзнических войск во время Второй мировой войны. В Нюрнберге в 1948 году один из его изобретателей Отто Амброс был обвинен в совершении военных преступлений и приговорен к восьми годам тюремного заключения. Через четыре года он был отпущен на свободу и увезен в Соединенные Штаты, где работал в качестве консультанта в рамках существовавшей в Америке собственной программы по созданию химического оружия. В военных кругах зарин получил секретное обозначение - GB.

В уникальном документе 1952 года, спустя год после приезда Амброса в Америку, описываются жуткие последствия при отравлении зарином, возникшие в результате несчастного случая в одной из армейских частей. Утром 7 ноября 1952 года реактивный самолет направлялся на испытательный полигон Дагуэй (Dugway), расположенный в городе Туэле (Tooele), штат Юта. Небо было ясным, а легкий ветер составлял 5 - 6 километров в час. В каждом из прикрепленных к крыльям самолета контейнере находилось по 400 литров зарина.

Этот самолет, согласно утвержденному плану, должен был распылить зарин над обусловленном местом, однако из-за произошедшего технического сбоя в каждом контейнере все еще оставалось 360 литров зарина, и в 20 часов 29 минут они были сброшены над отдаленным участком полигона. Контейнеры упали с высоты 700 метров на соляную корку в пустыне и раскрылись при ударе о землю. Зарин был окрашен в красный цвет для того, чтобы можно было определить, как далеко он распространится, и он покрыл площадь в 3,8 тысячи квадратных метров.

Инспекционная команда была направлена на место падения контейнеров для изучения ситуации. За полчаса до прибытия на место все ее члены надели противогазы. Все, за исключением одного 32-летнего мужчины. Он быстро выбрался из машины скорой помощи и направился к воронке, образовавшейся в результате падения контейнеров. Через десять секунд он повернулся, схватился за грудь и направился назад к автомобилю. Он крикнул, чтобы ему дали противогаз, после чего споткнулся. Вот что говорится в докладе: «Он зашатался, одна рука у него стала резко сгибаться и разгибаться. Дойдя до машины скорой помощи, он упал».

Медики быстро сделали ему глубокую инъекцию атропина в бедро. Это стандартное противоядие для зарина, способное блокировать воздействие данного вида отравляющего вещества на нервную систему. Когда пострадавший вдыхал, он издавал хриплые звуки и еще какой-то булькающий низкий звук, как при полоскании горла. В течение минуты у него наблюдались частые и очень сильные конвульсии, его ноги и позвоночник были вытянуты, своими руками он обхватывал голову. Затем у него наступил безвольный паралич, и он застыл, уставившись в одну точку. Спустя две минуты он только время от времени мог вдыхать воздух. Его зрачки сильно уменьшились в размере. «Члены команды не могли нащупать у него артериального пульса», - отмечается в докладе.

В нем продолжается описание последствий отравления, они зафиксированы тщательно, в мельчайших деталях. Каким-то чудесным образом этот человек остался жив после того, как он был подключен к реанимационному аппарату «железные легкие». Спустя три часа в докладе было отмечено: «Пациент реагировал на происходящее и мог ориентироваться, хотя и жаловался на сильные боли». В результате тогда он получил титул наиболее пострадавшего от зарина человека.

Соединенные Штаты были не единственной страной, проводившей эксперименты с зарином во время холодной войны. Советский Союз также производил это боевое отравляющее вещество. И Британия проявляла к нему интерес. Спустя год после инцидента в Дагуэе 20-летний инженер по имени Рональд Мэддисон (Ronald Maddison) принял участие в эксперименте в Портон Дауне (Porton Down) на испытательном полигоне для отравляющих веществ, расположенном в Уилтшире. 6 мая в 22 часа 17 минут специалисты из Портона распылили жидкий зарин на руки Мэддисона и еще пяти участников эксперимента, которые в целях обеспечения безопасности ученых находились в изолированной газовой камере. Мэддисону стало плохо, и он рухнул на стол. Он был доставлен на расположенный там же госпиталь, где и умер в 23 часа. В 2004 году, спустя более 50 лет, проведенное расследование установило, что Министерство обороны незаконно убило Мэддисона, и в итоге эта история оказалось самым продолжительным сокрытием тайны за время холодной войны.

Несчастные случаи и неэтичные эксперименты позволяют бросить лишь беглый взгляд на те ужасы, который стали возможны благодаря открытиям ученых и изобретению зарина. В руках военных зарин и другие боевые отравляющие вещества были средством, с помощью которого можно было быстро убить большое количество людей, и поэтому приведенные цифры обычно округлялись до сотен и даже до тысяч. Осуществленная Саддамом Хусейном в 1988 году бомбардировка Халабджа на севере Ирака продолжалась два дня, и в результате были убиты 5 тысяч человек. Эта атака на курдов была признана актом геноцида иракским Высшим трибуналом в 2010 году. Это было самым крупным в истории случаем применения химического оружия против гражданского населения.

В 1993 году 162 страны подписали Конвенцию о запрещении химического оружия, поставившую вне закона его производство и хранение. Постепенно государства стали уничтожать свои запасы химического оружия, что само по себе является сложным и опасным делом. Инженеры предложили несколько довольно грубых, но зато эффективных способов решения этой проблемы. Один из них предусматривает присоединение взрывчатого вещества к ракете, снаряду или контейнеру с отравляющими химическими веществами. После этого они помещаются в специальную бронированную камеру, где происходит их подрыв. Еще один способ состоит в сжигании химических боезарядов в бронированных печах. Запасы химического оружия, хранящиеся в бочках, прокаливаются или «нейтрализуются» за счет смешения их с другими химическими веществами. В более совершенных установках используются герметические контейнеры, в которых и происходит обработка отравляющих химических веществ, однако это дорогое удовольствие. В Ираке в 1990-х годах отравляющие химические вещества смешивались с бензином и сжигались в печах, сложенных из кирпичей и установленных в траншеях в пустыне.

Принятая Конвенция не запретила доступ к первичным химическим элементам, необходимым для производства зарина. Спустя два года члены секты Аум Синрике распылили в токийском метро емкости с изготовленным в кустарных условиях зарином. Тогда погибли около десяти человек, и более 5,5 тысячи пострадавших обратились за медицинской помощью, тогда как большинство людей были просто напуганы и полагали, что они тоже подверглись воздействию отравляющих веществ. Кеничиро Танеда, врач из Международной клиники святого Луки, вспоминал о том, какой ужас он испытывал от осознания необходимости доставить погибшую в отделении неотложной помощи женщину в морг, поскольку для этого нужно было пробраться с носилками через большую толпу людей. Для того, чтобы не вызвать панических настроений, он «вез ее, держа у ее лица кислородную маску и скрыв ее тело под одеялом».

Врачи, занимавшиеся лечением жертв атаки в токийском метро, провели большое количество тестов с целью выявления следов зарина в крови, моче и в других медицинских пробах. Эти тесты, а также исследования, проведенные военными специалистами, стали стандартными процедурами для экспертов по химическому оружию при поиске свидетельств применения зарина.

Сам зарин легко вступает во взаимодействие с водой, и поэтому он распадается при дожде, повышенной влажности в воздухе или конденсации влаги. Нестабильность этого химического вещества в воде была использована сотрудниками больницы в Сирии, которые поливали водой из шланга те помещения, в которых они принимали пациентов после химической атаки. По той же причине зарин недолго сохраняется в атмосфере или в теле человека. В лабораториях можно провести соответствующие исследования, однако чаще всего обнаружить можно уже только продукты распада. В первую очередь зарин превращается в изопропилметилфосфоновую кислоту, которая обычно считается доказательством применения зарина. Однако и сама эта кислота распадается, превращаясь в метилфосфоновую кислоту. Обнаружение метилфосфоновой кислоты в крови или в моче не является явным доказательством наличия зарина: она может образовываться и из других органофосфатов. Важно знать, из каких именно.

Эксперты ООН обнаружили конкретные доказательства того, что зарин со смертельным эффектом применялся 21 августа в Гуте, в пригороде Дамаска. Группа экспертов ООН планирует в скором времени вернуться в Сирию и посетить Хан аль-Ассаль, Шейх Максуд и Саракеб, и только после этого будет подготовлен окончательный доклад. И тогда закончится еще одна мрачная глава в истории зарина и откроется новая, основное внимание в которой будет уделено уничтожению этого вида химического оружия.

Данная статья была исправлена 18 сентября 2013 года. В ее первоначальном варианте было сказано, что одна капля зарина способна убить человека. Это утверждение было исправлено.

Классификация токсичных химических соединений, предназначенных для поражения живой силы вероятного противника. История создания нервно-паралитического газа зарин, его физиологическое действие на организм человека. Уравнения реакций утилизации зарина.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Иркутский государственный университет"

Химический факультет

Реферат

" Боевые отравляющие вещества "

Выполнила: студентка 2-го курса

габдрашитова а.с.

Проверила: доц. михайленко в.л.

Иркутск 2015 г.

Введение

1. История создания зарина

2. Общая характеристика

3. Физиологическое действие на организм человека

4. Признаки поражения зарином

5. Профилактика

7. Лечение

8. Уравнения реакций утилизации

8.1 Гидролиз

8.2 Реакции с гипохлоритами

8.3 Реакции со спиртами и фенолами

Список используемой литературы

Введение

Отравляющие вещества (ОВ) - токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника во время военных действий и одновременном сохранении материальных ценностей при атаке в городе. Могут проникать в организм через органы дыхания, кожные покровы и пищеварительный тракт. Боевые свойства (боевая эффективность) ОВ определяются их токсичностью (обусловленной способностью ингибировать ферменты или взаимодействовать с рецепторами), физико-химическими свойствами (летучесть, растворимость, устойчивость к гидролизу и т.д.), способностью проникать через биобарьеры теплокровных и преодолевать средства защиты.

Наиболее эффективным способом применения отравляющих веществ является аэрозольный способ, при котором ближайший к земле слой воздуха будет заражаться мельчайшими капельками (туман) и парами ОВ.

Поражающее действие отравляющих веществ имеет ряд особенностей.

За короткое время они могут вызывать массовые поражения, носящие характер острых интоксикаций (отравлений). Для отравляющих веществ характерно объемное действие заражение приземного слоя воздуха на больших площадях. В парообразном (газообразном) состоянии, а также в виде аэрозолей (туман, дым) ОВ могут проникать в негерметизированные защитные сооружения (помещения) и вызывать поражение находящихся в них людей. В воздухе, на местности и в различных объектах внешней среды ОВ более или менее длительное время сохраняют свои поражающие свойства.

Поражение людей может произойти при вдыхании воздуха, зараженного парами и аэрозолями отравляющих веществ; при попадании капель и воздействии паров ОВ на кожу и слизистые оболочки; при соприкосновении с предметами и местностью, зараженными отравляющими веществами, а также при употреблении зараженных ОВ пищевых продуктов и воды.

Критерии боевой эффективности ОВ: токсичность, быстродействие (время от контакта с ОВ до появления эффекта), стойкость.

Токсичность отравляющих веществ - это способность ОВ вызывать поражение при попадании в организм в определенных дозах. В качестве количественной характеристики поражающего действия ОВ и других, токсичных для человека и животных соединений используют понятие токсическая доза. При ингаляции токсодоза равна произведению концентрации ОВ в воздухе на время воздействия в минутах (мг * мин/л); при проникновении ОВ через кожу, желудочно-кишечный тракт и кровяной поток токсодоза измеряется количеством ОВ на килограмм живой массы (мг/кг).

Стойкость - это способность ОВ сохранять свои поражающие действия в воздухе или на местности в течении определенного периода времени. На переход в боевое состояние ОВ и действие их в атмосфере и на местности оказывают влияние физико-химические характеристики: летучесть, вязкость, поверхностное натяжение, температура плавления и кипения, устойчивость к факторам внешней среды.

Классификация ОВ

1. Первое поколение

1.1. ОВ кожно-нарывного действия (стойкие ОВ серный и азотистые иприты, люизит)

1.2. ОВ общетоксического действия (нестойкое ОВ синильная кислота);

1.3. ОВ удушающего действия (нестойкие ОВ фосген, дифосген);

1.4. ОВ раздражающего действия (адамсит, дифенилхлорарсин, хлорпикрин, дифенилцианарсин)

2. Второе поколение

2.1. ОВ нервно-паралитического действия

3. Третье поколение

3.1. Психо-химические ОВ

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - группа летальных ОВ, представляющих собой высокотоксичные фосфорсодержащие ОВ (зарин, зоман, Ви-Икс).

Зоман - бесцветная жидкость со слабым запахом камфоры, плотность 1,01 г/смі, температура кипения 185-187°С, температура затвердения от -30 до -80 °С, в воде растворяется плохо.

Ви-Икс - бесцветная жидкость, без запаха, плотность 1,07 г/смі; часть Ви-Икс - до 5 % - растворяется в воде. Жидкое Ви-Икс имеет вязкость моторного масла, температуру кипения 237 °С, малую летучесть, затвердевает примерно при - 50 °С.

Все фосфорсодержащие вещества хорошо растворяются в органических растворителях и жирах, легко проникают через неповрежденную кожу. Действуют в капельно-жидком и аэрозольном (пары, туман) состоянии. Попадая в организм, фосфорсодержащие ОВ ингибируют (угнетают) ферменты, регулирующие передачу нервных импульсов в системах дыхательного центра, кровообращения, сердечной деятельности и др. Отравление развивается быстро. При малых токсических дозах (легкие поражения) происходит сужение зрачков глаз (миоз), слюнотечение, боли за грудиной, затрудненное дыхание. При тяжелых поражениях сразу; же наступает затрудненное дыхание, обильное потоотделение, спазмы в желудке, непроизвольное отделение мочи, иногда рвота, появление судорог и паралич дыхания.

Отравляющие вещества общеядовитого действия - группа быстродействующих летучих ОВ (синильная кислота, хлорциан, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород), поражающих кровь и нервную систему. Наиболее токсичные - синильная кислота и хлорциан.

Синильная кислота -бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля, температура кипения 26°С, замерзания - минус 14 °С, плотность 0,7 г/смі, хорошо растворяется в воде и органических растворителях.

Хлорциан - бесцветная, тяжелая, летучая жидкость, температура кипения 19 °С, замерзания - минус 6°С, плотность 1,2 г/смі, в воде растворяется плохо, в органических растворителях - хорошо.

При тяжелом отравлении ОВ общеядовитого действия наблюдается металлический привкус во рту, стеснение в груди, чувство сильного страха, тяжелая одышка, судороги, паралич дыхательного центра.

Отравляющие вещества удушающего действия , при вдыхании которых поражаются верхние дыхательные пути и легочные ткани. Основные представители: фосген и дифосген.

Фосген - бесцветная жидкость, температура кипения 8,2 °С, температура замерзания -минус 118°С, плотность 1,42 г/смі. В обычных условиях он представляет собой газ, в 3,5 раза тяжелее воздуха.

Дифосгена бесцветная маслянистая жидкость с запахом, прелого сена, температура кипения 128 °С, замерзания - минус 57СС, плотность 1,6 г/смі.

При вдыхании фосгена чувствуется запах прелого сена и неприятный сладковатый привкус во рту, ощущается жжение в горле, кашель, стеснение в груди. По выходе из зараженной атмосферы эти признаки пропадают. Через 4-6 ч состояние пораженного резко ухудшается. Появляется кашель с обильным выделением пенистой жидкости, дыхание становится затруднительным.

Отравляющие вещества кожно-нарывного действия - иприт и азотистый иприт . Химически чистый иприт - маслянистая бесцветная жидкость, технический - маслянистая жидкость желто-бурого или буро-черного цвета с запахом горчицы или чеснока, тяжелее воды в 1,3 раза, температура кипения 217°С; химически чистый иприт затвердевает при температуре около 14°С, а технический- при 8°С, в воде растворяется плохо, в жирах и органических растворителях - хорошо. Действует иприт в капельно-жидком, аэрозольном и парообразном состоянии.

Иприт легко проникает через кожу и слизистые оболочки; попадая в кровь и лимфу, разносится по всему организму, вызывая общее отравление человека или животного. При попадании капель иприта на кожные покровы признаки поражения обнаруживаются через 4-8 ч. В легких случаях появляется покраснение кожи с последующим развитием отека и ощущением зуда. При более тяжелых поражениях кожи образуются пузыри, которые через 2-3 дня лопаются и образуют язвы. При отсутствии инфекции пораженный участок заживает через 10- 20 суток. Возможно поражение кожных покровов парами иприта, но более слабое, чем каплями.

Пары иприта вызывают поражение глаз и органов дыхания. При поражении глаз отмечается ощущение засоренности глаз, зуд, воспаление конъюнктивы, омертвение роговой оболочки, образование язв. Через 4-6 ч после вдыхания паров иприта ощущается сухость и першение в горле, резкий болезненный кашель, затем появляются охриплость и потеря голоса, воспаление бронхов и легких.

Отравляющие вещества раздражающего действия - группа ОВ, воздействующих на слизистые оболочки глаз (лакриматоры, например хлорацетофенон ) и верхние дыхательные пути (стерниты, например адамсит ). Наибольшей эффективностью обладают ОВ комбинированного раздражающего действия типа Си-Эс и Си-Эр , которые состоят на вооружении армий империалистических государств.

Отравляющие вещества психогенного действия - группа ОВ, вызывающих временные психозы за счет нарушения химической регуляции в центральной нервной системе. Представителями таких ОВ являются вещества типа "ЛСД" (диэтиламид лезергиновой кислоты) и Би-Зет . Это бесцветные кристаллические вещества, плохо растворимые в воде, применяются в аэрозольном состоянии. При попадании в организм они способны вызвать расстройства движений, нарушения зрения и слуха, галлюцинации, психические расстройства или полностью изменить нормальную картину поведения человека; состояние психоза, аналогичное наблюдаемым у больных шизофренией.

Стойкие ОВ - группа высококипящих ОВ, сохраняющих свое поражающее действие от нескольких часов до нескольких дней и даже недель после применения. Стойкие отравляющие вещества (СОВ) медленно испаряются, устойчивы к действию воздуха и влаги. Основные 51 представители- Ви-Икс (Ви-газы), зоман, иприт.

Нестойкие ОВ - группа низкокипящих ОВ, заражающих воздух на относительно непродолжительный период (от нескольких минут до 1-2 ч). Типичные представители НОВ - фосген, синильная кислота, хлорциан.

1. История создания зарина

Химическое название: фторангидрид изопропилового эфира метилфосфорной кислоты; изопропиловый эфир метилфторфосфорной кислоты; изопропилметилфторфосфонат.

Условные названия и шифры: зарин, GB (США), трилон 144, Т 144, трилон 46, Т 46 (Германия).

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Элберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учеными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является вторым по силе после зомана из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия - первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader, Ambros, Rьdiger и Van der LINde.

2. Общая характеристика

Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость со слабым фруктовым запахом, плотность 1,09 г/смі, температура кипения 147°С, температура затвердения от -30 до -50°С. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.

Зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия. При нагревании зарина образуются пары. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.

Это очень важное свойство зарина, которое увеличивает возможность его внезапного применения, особенно в тех случаях, когда используются средства доставки, способные быстро и относительно незаметно создавать в районе цели весьма высокие концентрации. При таких условиях личный состав, подвергшийся химическому нападению, вовремя не обнаружит опасность и не сумеет своевременно надеть противогазы и использовать средства защиты кожи.

Основное боевое состояние зарина - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения. Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.

GB является одним нз основных отравляющих веществ смертельного действия, состоящих на вооружении армия США. Согласно американским служебным документам, он предназначен для уничтожения живой силы противника путем заражения паром приземного слоя атмосферы. Веществом GB снаряжают табельные химические боеприпасы группы А, в том числе артиллерийские снаряды ствольной и реактивной артиллерии, включая корабельную, авиационные бомбы и кассеты, боевые части оперативно-тактических ракет. Боеприпасы, предназначенные для применения GB, кодируют тремя зелеными кольцами и маркируют надписью "GB GAS".

3. Физиологическое действие на организм человека

Характерной физиологической особенностью GB, как и других фосфорорганическвх ОВ, является его способность химически связывать и инактивировать биологические катализаторы различных реакций в организме (ферменты), среди которых важную роль играет холинэстераза - белок, встречающийся во многих органах и тканях организма, но основную функцию выполняющий в нервной системе, регулируя процесс передачи нервных импульсов.

При вдыхании паров зарина его поражающее действие проявляется очень быстро, поэтому можно создать в полевых условиях настолько высокие концентрации, что их будет достаточно, чтобы за несколько вздохов получить внутрь организма смертельную дозу. В этом случае смерть может наступить в течение нескольких минут.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных наблюдаются, прежде всего, сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, самопроизвольных выделений, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

Зарин, будучи в жидком или парообразном состоянии, может проникать внутрь организма и через кожные покровы. В этом случае характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее. Для поражения организма через кожу требуется несколько капель зарина или очень высокие концентрации его паров. Следует отметить, что при воздействии как через кожу, так и через дыхательные пути зарин обладает кумулятивным действием, т. е. он имеет свойство накапливаться в организме.

4. Признаки поражения зарином

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте, жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Относительная токсичность GB при ингаляции LCt 50 0,075 мг. мин/л. Первыми признаками поражения являются сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания; они проявляются при концентраций GB в воздухе 0,0005 мг/л через 2 мин. Кожно-резорбтивная токсодоза GB составляет LD 50 24 мг/кг, пероральная - 0,14 мг/кг. При действии через обнаженную кожу парообразного вещества LCt 50 12 мг. мин/л.

При воздействии 0,1 LCt 50 или 0,1 LD 50 обычно наблюдаются поражения легкой степени, признаками которых являются миоз, слюноотделение, потливость. Почти одновременно развиваются признаки отравления, связанные с явлениями спазма кровеносных сосудов, бронхов, легких и сердечной мышцы. Возникают одышка, затруднение дыхания, болевые ощущения в груди и в области лба, общая слабость н ослабление сознания. Поражения легкой степени приводят к потере работоспособности на 1-5 сут.

Отравления средней степени наступают при 0,2 LCt 50 или 0,2 LD 50 . Признаки поражения наступают быстрее и более ярко выражены. Возникают стойкий миоз, боль в глазах при напряжении зрения, слезотечение. Усиливается головная боль, наблюдается выделение из носа водянистой жидкости. При нарастании чувства страха появляется повышенное отделение холодного пота. Развивающийся периодический спазм гортани и бронхов приводит к затруднению дыхания, астматическим приступам, тошноте и рвоте. На фоне увеличения частоты сердечных сокращений наблюдаются мелкие мышечные подергивания, потеря координации движений, кратковременные судороги. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пораженный выходит из строя на 1-2 неделю, а при несвоевременном оказании медицинской помощи возможен смертельный исход. Полное восстановление активности холинэстеразы и выздоровление растягиваются на 4-6 недели.

Отравления тяжелой степени вызываются 0,3-0,5 LCt 50 или 0,3-0,5 LD 50 . При этом период скрытого действия практически отсутствует. Признаки поражения те же, что при отравлениях средней степени, но развиваются очень быстро. Пораженный жалуется на потерю зрачками рефлекса, мучительное давление в глазах и сильные головные боли. Возникают рвота, моче- и кало-отделение, удушье. Примерно через 1 мин наступает потеря сознания и наблюдаются сильные судороги, переходящие в параличи. Смерть наступает через 5-15 мин от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.

При одинаковых токсодозах GB признаки поражения быстрее всего (через 1 мин и даже раньше) появляются при ингаляции, несколько медленнее (через несколько минут) при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт и наиболее медленно (через 15-20 мин и позже) - через кожу. На месте попадания на кожу жидкого ОВ отмечаются мелкие мышечные подергивания.

5. Профилактика

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин, предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30 % холинэстеразы крови. В случае тяжелого отравления эти 30 % защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдет в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остается в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен).

6. Защита

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки.

При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

7. Лечение

Лечение человека, поражённого зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (заражённая местность, заражённый воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щёлочи, либо табельным средством химической защиты.

В случае попадания отравляющего вещества в желудочно-кишечный тракт - промывание желудка большим количеством слегка подщелоченной воды.

Одновременно с вышеуказанными действиями необходимо срочное применение следующих антидотов:

· Атропин, являющийся блокатором М-холинорецепторов, используется для купирования физиологических признаков отравления.

· Пралидоксим, дипироксим, токсогонин, HI-6, HS-6, HGG-12, HGG-42, ВДВ-26, ВДВ-27 - реактиваторы ацетилхолинэстеразы, специфические антидоты фосфорорганических веществ, способные восстановить активность фермента ацетилхолинэстеразы, если их применить в течение первых часов после отравления.

· Диазепам - центрально действующий противосудорожный препарат. Снижение приступов заметно уменьшалось в случае задержки начала лечения; через 40 минут после экспозиции снижение является минимальным. Большинство клинически эффективных противоэпилептических препаратов могут оказаться неспособными остановить припадки, вызванные зарином.

· В полевых условиях необходимо немедленно ввести афин или будаксин из шприц-тюбика (входят в комплект индивидуальной аптечки АИ-1, которой экипируется каждый мобилизованный солдат), в случае их отсутствия можно применить 1-2 таблетки тарена из аптечки АИ-2.

В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.

8. Уравнения реакций утилизации

8.1 Гидролиз

Фторангидрид изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты гидролизуется в нейтральных водных растворах с образованием двух нетоксичных продуктов - изопропилового метилфосфоновой кислоты фтористоводородной кислоты:

Скорость гидролиза возрастает с повышением температуры и концентрации GB, но особенно сильно изменяется в присутствии кислот, щелочей и различных катализаторов.

При концентрации GB в водном растворе меньше 14 мг/л и температуре 25C за 54 часа гидролизуется 50 продукта. При более высоких концентрациях GB скорость гидролиза возрастает из-за каталитического влияния его продуктов. Кислый изопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты легко диссоциирует на ионы:

Ионы водорода (протоны) способны, как известно, к образованию водородных связей с атомами фтора, что ведет к ослаблению связи последнего с фосфором и к облегчению атаки положительно поляризованного атома фосфора молекулой воды:

В связи с этим даже без добавки кислот гидролиз GB является самоускоряющимся (автокаталитическим) процессом, так как образующиеся в результате гидролиза кислые вещества поставляют протоны во все возрастающем количестве.

Естественно, что добавление в воду любых минеральных или органических протонодонорных кислот вызовет ускорение гидролиза GB. Так, при концентрации GВ в растворе 140 мг/л и температуре 20-30С соединение практически полностью разлагается при рН = 3 за 100 ч, а при рН = 1 - менее чем за 2 ч.

Гидролиз GB в присутствии щелочей происходит значительно быстрее, чем в присутствии кислот. Это объясняется большей нуклеофильностью аниона гидроксила НО - по сравнению с недиссоциированной молекулой воды:

Суммарно гидролиз GB в щелочной среде описывается уравнением:

Скорость гидролиза изменяется пропорционально концентрации гидроксильных ионов, возрастая с ее увеличением. Время полного разложения GB с концентрацией 140 мг/л при температуре 20-30С и рН = 9,5 составляет 66 мин, а при рН = 11,5 около 1,5 мин. Ориентировочно время гидролиза GB (ч) для рН = 7-13 а температуры 25° С можно рассчитать по формуле:

t 1/2 =5,4* 10 8 * 10 - p н.

Таким образом, водные растворы щелочей можно использовать для уничтожения фторангидрида изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты.

При кипячении GB с растворами кислот и щелочей реакция не останавливается на замещении атома фтора, а происходит дальнейший гидролиз по эфирной связи:

При избытке щелочей продуктами реакций являются соли метилфосфоновой и фтористоводородных кислот и изопропилового спирта:

Все продукты нетоксичны.

8.2 Реакции с гипохлоритами

Гипохлориты щелочных и щелочноземельных металлов диссоциируют в водно-щелочных растворах на катион металла и анион гипохлорита, например:

Анион гипохлорита обуславливает направление и скорость реакции гипохлоритов с GB, поскольку, с одной стороны, как и все анионы, он более нуклеофилен, чем молекула воды, а с другой стороны, распределение электронной плотности в нем по связи между кислородом и хлором таково, что электроны несколько смещены в сторону кислорода. В итоге анион имеет два реакционных центра: нуклеофильный на атоме кислорода и электрофильный на атоме хлора. Принимая во внимание наличие в молекуле GB одного электрофильного реакционного центра на атоме фосфора и двух нуклеофильных - на атомах фтора и фосфонильного кислорода, можно представить два варианта образования переходного состояния:

Относительно высокая скорость этой стадии дает основание предполагать, что полярный ион гипохлорита выступает одновременно как нуклеофильный реагент и как полярный катализатор разложения GB. Во всяком случае, результатом первой стадии процесса является легкое замещения фтора в GB на гипохлоритную группу:

Образующееся соединение очень неустойчиво и разлагается с регенерацией (учитывая щелосную среду) иона гипохлорита:

Каталитический эффект разложения GB ионами гипохлорита подтверждается сильной зависимостью скорости реакции от pH среды, с повышением которой увеличивается степень диссоциации молекул гипохлоритов на ионы. Так, при разложении вещества GB хлором в водном растворе реагентом, по существу является хлорноватистая кислота, генерирующая в щелочной среде ионы гипохлорита, т.е. в растворе имеет место равновесие:

В кислой среде это равновесие будет смещаться влево, в сторону образования молекулярного хлора, а в щелочной - вправо, в сторону образования ионов ClO - . Экспериментально показано, что при рН = 7 гидролиз GB происходит при концентрации молекулярного хлора, в 8 раз меньшей, чем при рН = 6, а при рН = 8 - в три раза меньшей, чем при рН = 7.

Скорость разложения GB водно-щелочными растворами гипохлоритов всего в 2-2,5 раза ниже, чем водными растворами щелочей, поэтому гипохлориты могут найти применение для создания полидегазирующих рецептур, позволяющих уничтожать наряду с G-газами также V-газы и иприты.

Катализаторами разложения GB являются также многие другие соединения, например хромовокислые, молибденовокислые и вольфрамозокислые натрий, калий или кальций, продуктами диссоциации которых являются анионы CrO 4 2- , MoO 4 2- или WoO 4 2- . Механизм их действия аналогичен ионам гипохлорита, однако ускоряющий эффект значительно (по некоторым данным в 100 раз и более) слабее. В некоторых случаях водные или водно-щелочные растворы этих веществ могут использоваться для дегазации приборов.

8.3 Реакции со спиртами и фенолами

зарин токсичный паралитический утилизация

Изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты вступает в реакции со спиртами и фенолами только в присутствии акцепторов фтористого водорода (например, третичных алифатических аминов, пиридина и др.) с образованием средних эфиров метилфосфоновой кислоты:

Практическое значение для целей дегазации GB имеют реакции с алкоголятами и фенолятами щелочных металлов в растворителях, способствующие диссоциации этих соединений, например:

Нуклеофильные ионы RO - атакуют положительно поляризованный атом фосфора и легко замещают фтор. Поскольку реакция происходит даже в слабощелочной среде (при pH7,6), спиртовые растворы некоторых фенолятов, например крезолята натрия, используют для дегазации GB на кожных покровах, одежде и других поверхностях:

Взаимодействие GB с фенолятами происходит настолько легко, что даже сухие феноляты щелочных металлов разлагают парообразное GB. Это можно, в частности, использовать для уничтожения GB, адсорбированного одеждой, после выхода из зараженной атмосферы или при входе в вентилируемые убежища: одежду "опудривают" смесью тонкоизмельченных фенолятов с тальком.

Феноляты с двумя-тремя оксигруппами, две из которых расположены в ортоположение друг к другу(1,2-диоксибензол, т.е. пирокатехин, или еще лучше 1,2,3-триоксибензол, т.е. пирогаллол), вступают в реакцию с GB еще легче, чем обычные феноляты, особенно если они образуют ион монофенолята типа:

Повышение скорости реакции, по-видимому, связано с увеличением электрофильности атома фосфора за счет переноса протона свободной оксигруппы двух-,трехфункционального фенола на фосфонильный кислород GB или образования водородной связи между ними:

Скорость взаимодействия GB с двух- или трехфункциональными фенолами сравнима со скоростью щелочного гидролиза.

Алкоголята щелочных металлов очень энергично взаимодействуют с GB (как, и впрочем, с другими известными ОВ) в безводных смесях даже ассоциированных нейтральных и основных органических растворителей, что дает возможность готовить на их основе полидегазирующие рецептуры. Особенно пригодны для этих целей щелочные алкоголяты амминоспиртов или алкоксиспиртов.

Вывод

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - группа летальных ОВ, представляющих собой высоко-токсичные фосфорсодержащие ОВ, вызывающие поражение центральной нервной системы. Такие ОВ применяются для поражения незащищенной живой силы противника или для внезапной атаки на живую силу, имеющую противогазы. В последнем случае имеется в виду, что личный состав не успеет своевременно воспользоваться противогазами. Основная цель применения ОВ нервно-паралитического воздействия - быстрый и массовый вывод личного состава из строя с возможно большим числом смертельных исходов.

Такие вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, раны, кожу, слизистые оболочки глаз, а также желудочно-кишечный тракт (с зараженной пищей и водой).

Список используемой литературы

1. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.И. Гражданская оборона. М., 1986, с 49-51

2. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества М. Военное издательство,1990, с 65-73

3. Классификация боевых отравляющих веществ - http://zabroha.ucoz.ru/blog/klassifikacija_boevykh_otravljajushhikh_veshhestv/2012-06-12-152

4. http://stvol8.narod.ru/ximorujie/zarin.htm

5. http://weaponsas.narod.ru/Ch_GB.htm

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение прямого и сенсибилизирующего действия фосфорорганических отравляющих веществ. Патогенез, клинические проявления, диагностика, исходы, осложнения и патологоанатомические изменения при отравлении боевыми веществами нервно-паралитического действия.

реферат , добавлен 05.10.2010

Классификация и оценка опасности химических веществ. Определение зоны токсического действия, плотности заражения и дозы. Влияние условий окружающей среды на интоксикацию. Пути проникновения токсичных веществ в организм, способы естественного выведения.

лекция , добавлен 19.03.2010

Ядовитые, отравляющие и психотропные вещества. Средства применения боевых токсических химических веществ и бактериологического оружия. Виды БТХВ по действию на организм человека. Источники Сибирской язвы. Технологии уничтожения химического оружия.

реферат , добавлен 04.10.2013

История применения боевых отравляющих веществ. Первые опыты. Фриц Хабер. Первое применение БОВ. Воздействие на человека кожно-нарывного ОВ. Химическое оружие в России. Химическое оружие в локальных конфликтах второй половины ХХ века.

реферат , добавлен 27.04.2007

Боевые отравляющие и аварийные химически опасные вещества, не оказывающие местного действия. Физико-химические свойства цианидов. Механизм токсического действия и патогенез интоксикации. Клиническая картина поражения. Лечение отравлений синильной кислотой

дипломная работа , добавлен 02.03.2009

История развития отечественной военной авиации. Создание летательного аппарата. Фронтовая, дальняя, армейская и военно-транспортная авиации России. Современные боевые самолеты вероятного противника. Использование американских боевых самолетов-невидимок.

презентация , добавлен 10.02.2014

Определение, свойства, история применения химического оружия. Раздражающие, слезоточивые, чихательные, общеядовитые, удушающие, нервно-паралитические отравляющие вещества. Характерные признаки поражения синильной кислотой. Процесс отравления фосгеном.

презентация , добавлен 19.10.2014

Цель и направления токсикологии. Изучение ядов и их действия на организм человека ведущими фармакологами. Задачи военной токсикологии. Использование отравляющих веществ с целью поражения живой силы противника. Краткая характеристика химического оружия.

лекция , добавлен 19.03.2010

Тяжелый авианесущий крейсер "Адмирал флота Советского Союза Кузнецов" для поражения крупных надводных целей, защиты морских соединений от атак вероятного противника. История создания судна, его модернизации, технические характеристики и вооружение.

реферат , добавлен 30.11.2010

Отравляющими веществами называются ядовитые соединения, применяемые для снаряжения химических боеприпасов. Они являются главными компонентами химического оружия. Классификация отравляющих веществ. Оказание первой медицинской помощи при отравлениях.

Зарин – отравляющее химическое вещество, о котором многие помнят с уроков ОБЖ. Этот эфир был классифицирован как оружие массового поражения в 1991 году, хотя применяться стал намного ранее. Зарин, как и многие другие боевые отравляющие вещества, входит в группу нервно-паралитических смесей, вызывающих тяжкие симптомы вплоть до летального исхода.

История открытия и применения

В 1938 году ученые одной из немецких химических компаний при разработке очередного инсектицида получили необычное вещество, способное нарушать работу ЦНС человека. Смесь получила кодовый номер 146 и была направлена в военную отрасль. Так, стало выпускаться химическое оружие на основе изопропилового метилфторфосфата (это полное название вещества, которое вполне объясняет природу его происхождения).

Это интересно: Свое упрощенное название зарин получил по первым буками четверых разработчиков: Schrader, Ambros, Ritter and Van der Linde. Из последней фамилии были взяты вторая и третья буквы для получения окончания –in.

Несмотря на близость даты изобретения зарина ко Второй мировой войне, Германия не использовала его в боевых действиях. Причиной тому стал приказ Адольфа Гитлера, который негативно относился к разного рода отравляющим газам (известно, что немецкий фюрер серьезно повредил из-за них зрение во время участия в Первой мировой войне).

К тому времени, как окончилась Вторая мировая, боевые отравляющие вещества на основе зарина уже распространились по миру. Великобритания, СССР и США тоже взяли его на вооружение, но случаев применения вещества зафиксировано не было.

Первые пострадавшие от зарина

В 1953 г. факт испытания зарина на человеке приобрел общественный резонанс, потому что испытуемый умер во время эксперимента. Дело было сфабриковано и в суде представлено как несчастный случай, но в узких кругах знали, что причиной смертельного отравления стало именно воздействие зарина.

В широких масштабах зарин начал применяться Ираком во время войны с Ираном. Массовая газовая атака весной 1988 года унесла жизни около 7000 человек, среди которых почти 90% были мирными жителями.

При атаке использовались самые разные боевые отравляющие вещества, в числе которых был и зарин. Люди не успевали почувствовать на себе никаких симптомов и умирали почти моментально, потому что газы стелились по земле, и их концентрация была очень высокой.

Воздействие зарина на человека

При нормальных условиях зарин – жидкое вещество, которое легко испаряется и не имеет запаха. Из-за последнего свойства зарин невозможно учуять в воздухе, поэтому отравление можно определить только с появлением симптомов. Минимальная концентрация, которая вызывает признаки отравления, составляет всего 0,0005 мг на кубический дециметр воздуха. Если зарина в 150 раз больше (0,075 мг), то смерть наступает при нахождении человека в зоне заражения в течение одной минуты.

Зарин может оказывать отравляющее действие и в жидком виде. Критичная доза составляет 24 мг на 1 кг веса человека при попадании вещества на кожу. Если же зарин попал в ротовую полость, то достаточно 0,14 мг на 1 кг веса, чтобы человек испытал симптомы, трудно совместимые с жизнью.

Это интересно: Температура затвердевания зарина равняется -57 °С. Это свойство позволяет использовать вещество в целях массового поражения даже зимой и в зонах с холодным климатом.

Почти все боевые отравляющие вещества направлены на то, чтобы поражать нервную систему человека. Характерной физиологической особенностью зарина является его способность связывать многие ферменты. В частности, страдает особый белок холинэстераза, который под воздействием зарина изменяет свою модификацию и больше не может выполнять основную функцию – поддержку работы нервных волокон.

Симптомы отравления

От отравления зарином не застрахован никто. Потому что неизвестно кто, когда и с какой целью решит массово применить СДЯВ (сильнодействующие ядовитые вещества). Отравление происходит и при вдыхании пара, и в результате всасывания через кожу, и через употребление внутрь зараженной воды или пищи.

Легкая степень

Симптомы при отравлении небольшим количеством зарина или при низкой концентрации вещества в воздухе сложно отличить от признаков интоксикации другими отравляющими газами. Это одышка, боль в груди, общая слабость, затуманенность сознания.

Средняя степень

Признаки поражения зарином при более высоких его концентрациях выражены более ярко. Наиболее явный симптом – сужение зрачка. Он превращается в черную точку; глаза при этом очень болят, текут слезы. Присутствует и головная боль.

Постепенно у отравившегося нарастает чувство страха, появляется холодный пот, а гортань схватывает спазм. Это ведет к сильной одышке, приступам астмы, а также к тошноте и рвоте. Сердце тоже реагирует на все эти изменения: частота его сокращений увеличивается, начинаются мышечные подергивания, переходящие в тремор. Не исключено и недержание мочи и кала.

Внимание! Вероятность летального исхода при отравлении зарином средней степени тяжести составляет 50%. Но при несвоевременном оказании помощи риск увеличивается почти до 100%.

Тяжелая степень

Наступает при попадании в организм большого количества зарина в критической концентрации. Симптомы те же, что и при отравлении средней степени, но проявляются они очень быстро и тяжело. Боль в глазах и в голове становится мучительно невыносимой. Открывается рвота, отделение мочи и кала. Через 1-2 минуты пострадавший теряет сознание. При этом его тело сотрясают судороги, переходящие в параличи. Через 5-10 минут парализуется дыхательный центр, и человек умирает.

Как помочь отравившемуся зарином

Первая помощь и дальнейшее лечение будет эффективно только при легком и среднем отравлении. Тяжелая степень – это стопроцентный летальный исход, потому что все происходит очень стремительно.

При выявлении признаков отравления зарином, следует произвести действия в определенном алгоритме.

Вывести пострадавшего из очага поражения либо снабдить его индивидуальными средствами защиты (противогаз, специальный костюм). Перед тем, как надеть все это, следует избавиться от зараженной одежды и умыть лицо жидкостью из индивидуального противохимического пакета либо раствором чайной соды.
Сделать отравившемуся укол антидота в мышцу. Антидотом при отравлении зарином служат холинолитические средства, например, атропин. Вводят раствор 0,1%: 2 кубика при легкой степени отравления и 4 кубика при средней. Атропин следует вводить каждые 10 минут, пока не наступит улучшение (зрачки должны расшириться, судороги пропасть, боль уменьшиться).
Далее проводится лечение дополнительными препаратами, среди которых пралдоксим, дипироксим, токсогонин, диазепам и др. Они остановят судорожные припадки и восстановят активность холинэстеразы.

Возможные последствия

Даже если помощь оказана своевременно, и лечение проведено качественно, последствия воздействия отравления зарином все равно сказываются на организме. Если это легкая степень, то человек теряет работоспособность минимум на 5 суток. Затем следует недельный период восстановления, когда организм начинает избавляться от болей и восстанавливаться. При отравлении зарином средней степени тяжести пострадавший не может работать и адекватно воспринимать окружающий мир 2 недели. Плюс 4 недели на реабилитацию.

Самые опасные химические соединения не имеют вкуса и запаха, поэтому их сложно обнаружить. Такие вещества создаются с одной целью - для экспериментов над животными, а нередко и над людьми. Зарин входит в группу особо опасных отравляющих веществ, которых немного во всём мире, но каждое из них способно убить человека за считанные минуты.

Что такое зарин и какие у него химические свойства и характеристики? Где применяется в настоящее время и как действует на организм человека? Какие признаки и симптомы отравления зарином? Из чего состоит первая помощь пострадавшему человеку и как проводится лечение? Что за последствия возможны? Давайте это выясним.

Что такое зарин

Родина зарина - Германия. Кто именно и как изобрёл зарин? В 1938 году в городе Вуппертале немецкий химик Герхард Шрадер вместе с группой других учёных пытался создать очередной более эффективный по сравнению с предыдущими пестицид, но в итоге был произведён на свет зарин. Затем химики начали более подробно изучать его свойства и в результате выяснили, что полученное вещество негативно влияет на живые существа, а именно обладает нервно-паралитическим действием.

По своей природе зарин - это сложное соединение - изопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Является фосфорорганическим веществом нервно-паралитического действия. Входит в G-серию боевых отравляющих веществ, находясь в ней на третьем месте по токсичности после таких ядов, как зоман и циклозарин.

Название зарина произошло от фамилий тех учёных, которые исследовали действие этого химического вещества. Спустя полгода оно было передано в вермахт - вооружённые силы нацистской Германии для разработки химического оружия против Красной армии. Всего в военное и последующее время в Германии было изготовлено несколько тонн этого отравляющего вещества.

Но не только в Европе применяли зарин. СССР, США, Саудовская Аравия и Иран - все войны середины и конца XX века проходили с его использованием, что и послужило предпосылкой заключить в 1993 году в Париже мирное соглашение или конвенцию о запрете применения химического оружия.

Химические и физические свойства

Химическая формула зарина - C 4 H 10 FO 2 P. Это сложное органическое соединение, содержащее фтор и фосфор, которое может быть в различных состояниях - в виде жидкости или газа. Зарин нестоек в окружающей среде - в тёплое время года разлагается в течение нескольких часов.

Чем пахнет зарин? Его запах зависят от того состояния, в котором яд находится. При обычной комнатной температуре в жидком виде он слабо пахнет цветущими яблонями. А вот газ не имеет ни вкуса, ни запаха и в этом заключается его опасность, так как обнаружить его в окружающей среде практически не представляется возможным.

Зарин легко смешивается с водой и другими органическими растворителями и в таком виде его токсичность увеличивается в несколько раз. Но каким бы способом яд ни попал в организм - он быстро всасывается, при этом первый и главный удар приходится на нервную систему.

Какие химические свойства зарина? Это активное вещество, которое может реагировать с каждой группой химических соединений в том числе и находящихся в организме человека.

Зарин быстро насыщается не только водой, но и реагирует со щелочами.
Для его дегазации, то есть обезвреживания или удаления яда на поверхностях, используют аммиак и его производные - амины, которые быстро инактивируют зарин благодаря моментальной реакции взаимодействия.
С той же целью в химической промышленности применяют водный гидроксид натрия.
Две большие группы химических соединений - феноляты и алкоголяты - способны в сухом виде его обезвредить.

К характеристикам газа зарина относится не только его устойчивость в окружающей среде, он обладает и другими не менее важными качествами.

Его плотность в несколько раз превышает таковую воздуха - при окружающей температуре 20 ºC составляет 1,0943 г/см 3 .
В обычном состоянии это жидкость, но при определённых условиях зарин становится газом, что является важным фактором при отравлении.
Яд устойчив к воздействию высоких температур, только при 150 ºC начинается его разложение.

Свойства определяются химическим составом зарина. Как уже было отмечено, в нём содержится фтор, фосфор, кроме этого, метильные группы и кислород. В сочетании все эти элементы образуют стойкое активное вещество, способное нарушить работу клеток человека.

Синтез

В промышленности зарин получают несколькими путями, как правило, с участием изопропилового спирта.

Его смешивают с дихлорангидридом метилфосфоновой кислоты, а в качестве носителя фтора выступают фториды щелочных металлов.
Второй способ аналогичен первому, но фтор берётся из дифторангидрида метилфосфоновой кислоты.
Третий не менее значимый путь получения соединения - это двухстадийный с использованием фторида фосфора с безводным метанолом при температуре среды от 0 до 20 ºC, затем добавляют хлорсодержащие вещества и фтороводород.

Синтезировали эфир для сельскохозяйственных целей, чтобы обрабатывать культурные растения, избавляя их от вредителей и болезней, но в результате выяснили, что полученное вещество обладает ядовитыми свойствами.

Применение в настоящее время

Какого действия отравляющее вещество зарин? - стойкого нервно-паралитического, относится к классу особо опасных химикатов и поэтому входит в четвёрку запрещённых к использованию во всем мире сильнодействующих веществ.

Чем опасен зарин? Он действует не только на растения. Под его негативное влияние попадают насекомые, птицы и человек. В нервной системе происходит ряд химических реакций, меняется состав крови, что сказывается на работе всех органов.

Поэтому сейчас зарин используют только в лабораториях для химических реакций.

Для профилактики отравления зарином при работе с ним, к примеру, в лаборатории нужно носить специальную защитную одежду. Кроме этого, у людей, часто с ним сталкивающихся, всегда при себе должно быть средство обезвреживания яда.

Действие на человека

Каким бы способом ни попал зарин внутрь - исход один, острое отравление, нередко заканчивающееся смертью. Поэтому в ряде стран действует запрет на его применение в военных целях.

Существуют три основных способа проникновения зарина в организм:

ингаляционный при вдыхании паров;
через пищеварительную систему во время употребления заражённой еды или воды;
контактный - при соприкосновении газа или жидкости с кожей.

Частый путь проникновения зарина - через рот, при этом человек сам может выпить жидкость или съесть заражённые овощи, или употребить в пищу мясо животных, в организм которых попал яд.

Как действует зарин на человека? При попадании его внутрь в организме происходит цепь необратимых реакций.

Зарин преобразуется до конечных продуктов в печени, но, полученные в результате её работы вещества, тоже обладают выраженными токсическими свойствами, из-за чего со временем начинается вторая стадия поражения органов, при этом симптомы немного меняются.

Смертельная доза зарина при попадании его в организм через кожу составляет примерно 0,25 мг/кг веса человека, а если отравление произошло через рот, то потребуется вполовину меньше яда.

Степени отравления

Воздействие на человека зарином в виде газа или жидкости проявляется по-разному. Это зависит не только от способа проникновения яда, но и от количества поступившего вещества. По степени проявлений отравление зарином делится на лёгкое, среднее и тяжёлое.

Из-за выраженного влияния на организм, возможна и четвёртая степень отравления зарином - крайне тяжёлая. В этом случае возбуждение нервной системы сразу сменяется параличом и комой.

Первые признаки отравления зарином

При попадании яда на кожу сначала развиваются незначительные повреждения. В этом случае зарин действует медленнее. Первые признаки поражения зарином могут проявиться, спустя несколько суток - через двое или трое.

При ингаляционном поражении течение интоксикации развивается по иному пути. Первые признаки отравления зарином в этом случае будут следующими:

выделения из носа;
сужение зрачков;
тяжесть в груди.

Изначально характерен скрытый период, но потом резко проявляется типичная картина отравления зарином.

Симптомы отравления

При попадании яда внутрь появляются следующие симптомы отравления зарином. Каждый орган оказывается под ударом.

Первая помощь

Диагностика отравления зарином основывается на специфических симптомах, при интоксикации жидкостью - появлении особенного запаха цветущих яблонь, а впоследствии и на данных от исследований. В этом случае от правильно оказанной человеку неотложной помощи зависит его здоровье и жизнь.

Первая помощь при отравлении зарином заключается в немедленной изоляции человека от источника поражения. Это может быть отдельная чистая комната или, наоборот, свежий воздух, если контакт с ядом произошёл в помещении. Пострадавшего нужно освободить от одежды. Одной из мер профилактики осложнений является полное исключение контакта с раздражителями.

Если зарин попал на кожу или одежду используют табельное средство защиты либо слабый раствор щелочи для обезвреживания яда. При этом волосы и ногти, заражённые зарином, необходимо незамедлительно состричь, чтобы уменьшить симптомы. Если отравление произошло через рот нужно промыть желудок. Для этого используют слабый щелочной раствор и дают выпить активированный уголь.

Существует ли антидот зарина? Есть большая группа веществ под названием - реактиваторы холинэстеразы, которые могут восстановить фермент, тормозящий постоянную передачу нервного импульса к мышцам и органам. К ним относятся:

Но антидот должен быть применён в первые часы после поражения зарином!

Во время учений и военных действий солдатам раздают индивидуальные аптечки для быстрой помощи, в которые входит антидот - афин, являющийся штатным средством для нейтрализации действия фосфорорганических соединений. А также таблетки «Тарен». С их помощью можно обезвредить зарин.

Кроме этого, к первой помощи при заражении ядом относится обработка слизистых - нужно промыть глаза обычной водой либо слабым 1% раствором бикарбоната натрия. Затем в глаза ввести раствор новокаина.

Лечение

Помощь человеку начинается в момент его обнаружения и не прекращается во время перевозки в стационар. Лечение отравления зарином должно проводиться только в реанимационном отделении.

Лечение проводят под наблюдением специалистов. Своевременно оказанная медицинская помощь помогает сохранить человеку жизнь и избавляет его от многочисленных осложнений.

Последствия

Даже при лёгком отравлении зарином возможны изменения в работе внутренних органов в будущем. Причём вероятно развитие заболеваний в ближайшее время, а также и отдалённые последствия.

Яд преобразуется в печени из-за чего в результате появляются ещё один тип отравляющих веществ - метаболиты, которые тоже приносят немало вреда человеку.

Какие могут быть последствия отравления зарином?

Химические и физические свойства зарина, а также его состав приводят к комплексу отрицательных воздействий вещества на человека при попадании его внутрь. Можно ли подготовиться ко встрече с ним, как спастись от действия зарина? - нельзя никак, если в запасе нет специфических антидотов. Единожды попав во внутрь человека любым способом, потом зарин довольно сложно вывести, даже при максимально быстром реагировании. И практически невозможно спасти пострадавшего без специализированной медицинской помощи в условиях стационара, даже если отравление удалось выявить сразу.

Зарин классифицируется как отравляющее химическое вещество широкомасштабного поражения на фосфорной основе. Вместе с подобными интоксикационными средствами относится к группе смесей нервно-паралитического действия, итогами от применения которых являются тяжелейшие нарушения здоровья, вплоть до фатального исхода.

Специалистами немецкой химкомпании, в 1938 году разрабатывающими инсектицид, был получен страшнейший токсин, вызывающий необратимые нарушения функционирования ЦНС. Под кодовым номером 146 смесь была направлена на нужды военной промышленности в качестве оружия масштабного поражения.

Диагностирование зарина непосредственно на человеке было проведено в 1953 году, причем, тестируемый субъект умер прямо во время опыта от тяжелого токсикоза.

Широкомасштабное использование зарина началось в 1988 году в процессе военных действий Ирака и Ирана. Иракскими военными была проведена массовая газовая атака с применением зарина и других подобных газов, унесшая жизни более 7-ми тыс. мирных жителей. Газы, стелясь по земле в огромной концентрации, приводили к молниеносной смерти.

Особенности применения

Основным боевым состоянием вещества считается газ. Применяют зарин, заражая нижний атмосферный слой. Невосприимчивость человеческих рецепторов к подобному газу позволяет незаметное его применение. Обнаружить его в воздухе можно только при помощи специфических приборов химзащиты либо газосигнализатора.

Особенностью газа также является его способность впитываться в прорезиненные и окрашенные поверхности, и дальнейшее испарение из них за пределами зараженной площади с попутным интоксикационным воздействием на людей.

Защитные механизмы

Максимальную защиту от паров яда обеспечит герметичное помещение. В качестве же временной защиты людей на местности, зараженной зарином, применяют комплекты химзащиты с чулками и противогазы.

Подобная экипировка задерживает пары отравляющего средства не более чем на полчаса. Выходя из зараженной зоны, в первую очередь снимают одежду, далее – противогаз.

Если специфических средств для защиты нет, тогда используют одежду из плотных материалов, которая даст возможность снизить скорость проникновения газа в организм. Первостепенными для защиты являются дыхательная система и глаза.

В естественных условиях зарин является жидкостью, легко испаряемой и не имеющей аромата, что затрудняет его обнаружение в воздухе.

Важно! Наименьшая отравляющая концентрация – 0,0005мг/дм³ воздуха. При превышении концентрации в 150 раз (0,075мг) – фатальный исход наступает не более чем через 1 минуту.

Жидкая фракция зарина не менее опасна – проникновение на кожу в концентрации 24 мг/кг веса, либо в ротовую полость – 0,14 мг/кг, обеспечивает быструю смерть.

Замерзает яд при температуре в -57̊ С, что позволяет беспроблемное использование его в зимний период.

Вещество крайне неустойчиво, зимой его сосредоточение в воздухе сохраняется до трех суток, летом – несколько часов.

Помимо поражения нервной системы, отличительной чертой зарина считается его склонность к связыванию большинства ферментов человеческого организма. Например, холинэстераза, на которую повлиял зарин, не может поддерживать нормальную работоспособность волокон нервной системы.

Механизм воздействия отравляющего вещества

Главным объектом воздействия в организме является ЦНС. Раздражающе воздействуя на воспроизведение нервного импульса к мышцам и органам внутренней секреции, стимулирует непрерывность процесса, что полностью истощает нервы.

Различают общий и местный типы воздействия на человека. В первую очередь под отравление попадают слизистые дыхательной системы:

появляются выделения из носовых пазух;
затрудняется дыхание из-за чрезмерного образования секрета в бронхах и легких;
увеличивается слюнообразование, что вызвано поражением желез секреции ротовой полости.

Клинические проявления, вызванные разрушением ЦНС:

повреждение оболочек мозга, вызывающее головные боли, головокружения, нарушение сна, слабость и перевозбуждение;
повреждение головного мозга, итогами которого являются тремор, снижение концентрации, нарушение речевой функции, конвульсивные припадки, одышка (вызвана сбоями в работе дыхательного центра), гипотония;
психические расстройства – апатические и депрессивные состояния, неврозы, нестабильность эмоциональных проявлений.

К проявлениям поражения зрения относят:

неестественное расширение либо сужение зрачков, различное в обоих глазах;
болевые ощущения в районе лба;
расстройство фокусировки;
спад остроты зрения;
окрас конъюнктивы в багровый оттенок.

Клинические проявления расстройства системы дыхания:

нарушение дыхания, одышка;
боли в грудной области, сдавливание;
интенсивная выработка секрета в бронхах;
непрекращающийся кашель;
отечность легких;
изменение оттенка кожных покровов, появление синюшности.

Поражения ЖКТ:

выраженные спазмы брюшной полости;
постоянная тошнота;
рвотные позывы;
расстройство процесса дефекации, выраженное сильной диареей;
самопроизвольная дефекация.

Расстройства других систем:

замедление сердечного ритма;
частые позывы к опорожнению мочевого пузыря;
непроизвольное мочевыведение;
рефлекторные мышечные сокращения.

Зарин отличается кумулятивным воздействием, скапливаясь внутри организма и вызывая фатальный исход. Проникая внутрь, сначала провоцирует скрытые проявления, далее симптомы выявляются практически молниеносно и зависят от концентрации попавшего вещества.

Легкая степень интоксикации

При отравлении веществом в незначительных количествах симптоматика схожа с признаками отравления другими газами и проявляется в боли в груди, одышке, нечеткости сознания и упадке сил.

Средняя степень

Чем выше концентрация вещества, тем более выражены симптоматические проявления токсикоза. На данной стадии явным симптомом выступает сильное сужение зрачка с болью глаз и слезотечением.

Далее развивается чувство страха, паники, увеличивается потообразование, наступает спазм гортани, ведущий к одышке, рвотным позывам и астматическим приступам. Частота сокращений сердца увеличивается, мышцы начинают непроизвольно сокращаться, возможны самопроизвольная дефекация и опорожнение мочевого пузыря.

Важно ! На данной стадии вероятность фатального исхода около 50 %. В случае же неоказания своевременной помощи опасность прогрессирует до 100%.

Тяжелая степень

Вызывается критической концентрацией поступившего яда. Симптоматика схожа со средней степенью, но с более быстрым и тяжелым проявлением: невыносимые боли головы и глаз, тяжелейшая рвота и неконтролируемые дефекация и выделение мочи.

В течение примерно 2-х минут наступает потеря сознания, с сильнейшими судорогами и последующим параличом дыхательного центра, вызывающего смерть в течение 5-ти минут.

Эффективность оказания первой помощи зависит от степени поражения зарином. Помочь можно только при легкой и средней степени интоксикации. Важно не допустить перехода в опасную форму с гарантированным фатальным исходом!

Выявление пострадавшего от зарина требует соблюдения конкретных действий:

Покинуть с больным очаг поражения либо предоставить потерпевшему средства защиты – противогаз и защитную одежду. Далее следует снять зараженные вещи, чтобы снизить контакт их с кожными покровами, умыть лицо содовым раствором и одеть оснащение для защиты.
Ввести путем мышечной инъекции специфический антидот – атропин. Вводят его спустя каждые 10 минут до наступления улучшения состояния – расширения зрачков и устранения судорог и боли. В случае отсутствия антидотов вводят антигистаминные средства – димедрол, циклизин и др.
Дальнейшая терапия проводится в стационарных условиях.

Стационарное лечение

Терапия в условиях стационара проводится в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Больного помещают в отдельную палату, защищенную от раздражителей, со звукоизоляцией и регулированием интенсивности освещения.

В первую очередь больному проводят промывание ЖКТ растворами щелочей с целью максимального выведения зарина из организма. Далее вводят антидоты и проводят симптоматическое лечение: восстанавливают функционирование организма, вводят противосудорожные препараты, корректируют деятельность ЦНС, проводят ИВЛ с подключением к кислородному аппарату и др.

Последствия

Своевременно оказанная помощь и квалифицированное лечение все равно не исключают последствий от отравления зарином. Полностью организм восстанавливается при легкой степени в течение 2-х недель, при средней степени – в течение одного месяца. Возможны побочные эффекты.

Оперативно оказанная грамотная помощь при отравлении зарином – залог 100% выздоровления.