1.5.3.4 Нейротропні отрути.

Перегляньте презентацію за гіперпосиланням

До речовин, що діють на генерацію, проведення і передачу нервового імпульсу (нейротропні отрути), відносяться речовини, які порушують механізми периферичної нервової регуляції, а саме проведення нервово імпульсу від кори головного та спинного мозку до тканин та систем органів. В основі їх дії лежить можливість вмішуватися в процес синтезу, зберігання, викиду, інактивації в синаптичній щілині нейромедіаторів; взаємодіяти з рецепторами нейромедіаторів; змінювати проникності іонних каналів збуджувальних мембран. При потраплянні речовин даної групи до організму людини спочатку відбувається їх проникнення до нейронів, якими проводиться нервовий імпульс. Так як для проведення нервового імпульсу в організмі виробляється ацетилхолін, то нейротропні отрути блокують його синтез. Таким чином нервовий імпульс не може проводитись далі.

Ацетилхолін - медіатор парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи, який бере участь у передачі збудження в центральній нервовій системі (ЦНС), у всіх вегетативних гангліях, а також із рухових нервів до скелетних м'язів.

Небезпека в тому, що без нервових імпульсів не буде працювати дихальна, м’язова та захисна системи. Як результат – смерть.

Сірковуглець, карбон дисульфід CS2 - безбарвна рідина з різкий подразливим запахом. При дії світла розкладається і речовина набуває світло-жовтого кольору. При цьому утворюються продукти розкладу які є ще більш токсичними. Дисульфід карбону нерозчинний у воді, за неї важчий і в ній не гідролізує. Лише при температурі вище 150 0С піддається гідролізу з утворенням токсичних газів. Є хорошим розчинником для багатьох органічних сполук. Температурі кипіння дисульфід карбону – (46 0С), тому речовина є леткою і буде становити небезпеку при вдиханні через органи дихання. Пари важчі за повітря і можуть накопичуватися в низовинах, підвалах та тунелях.

Проявляє слабкі кислотні властивості: взаємодія з водою, неметалами, кислотними оксидами та з концентрованими сульфатною та нітратною кислотами.

Для забезпечення заходів безпеки його зберігають під шаром води у сталевих ємкостях.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Дисульфід карбону є легкозаймистою речовиною І розряду (надзвичайно небезпечні) з температурою спалаху парів від (-25,5 до -30 0С). При горінні виділяється 14020 кДж/кг теплоти:

CS2 + 3О2 = СО2 + 2SО2

Дана речовина має найширший діапазон концентраційних меж поширення полум’я: НКМПП - 1%, ВКМПП – 50%. Для займання карбон дисульфіду достатньо невелику кількість енергії джерела запалювання. Тому, після гасіння можливе повторне займання речовини. Так, як пари важчі за повітря, то вони можуть поширюватися на далекі відстані зберігаючи свою здатність до горіння. Характеризується такими температурними межами поширення полум’я: нижча температурна межа поширення полум’я становить (-50 0С), вища температурна межа поширення полум’я – (+26 0С). При горінні швидкість поширення полум’я становить 0,59 м/с, тиск вибуху – 780 кПа.

Розчин білого фосфору в карбон дисульфіді є досить сильним і небезпечним запалювальним засобом, внаслідок самозаймання фосфору на повітрі після випаровування речовини.

Токсичність. За ступенем токсичності карбон дисульфід відноситься до ІІ класу небезпеки «високотоксичні» з ГДК робочої зони 1 мг/м3. Основний шлях потрапляння карбон дисульфіду в організм через дихальні шляхи та через шкіру. При зануренні рук на 1 год. у водний розчин карбон дисульфіду із концентрацією 0,33-1,67 г/дм3 кількість речовини, яка поглинулася, коливається від 0,23 до 0,78 мг/см3. До 10-30 % речовини видихається, решта розподіляється кров’ю і потрапляє до центрів утворення, виділення та транспортування нервових імпульсів. Блокує синтез ацетилхоліну, тому мова йде про прояв наркотичних властивостей.

Проявляються наступні симптоми ураження: головний біль, запаморочення, нудота; відчуття сп’яніння, парестезії, зниження чутливості шкіри.

Після приймання речовини перорально виникають блювота (маси блювоти мають неприємний запах гнилих овочів), слизовий пронос із домішкою крові; почервоніння шкіри обличчя, стан ейфорії, безпричинний сміх, атаксія, нудота, іноді судоми, розладнання слуху. У більш важких випадках інколи спостерігаються немотивовані вчинки, може розвинутися маячний стан, виникають галюцинації. Фаза збудження змінюється пригніченням, яке супроводжується спітнілістю, загальним загальмуванням і апатією.

Після декількох хвилин вдихання СS2 в концентраціях вище 10 мг/л людина втрачає свідомість, потім, якщо потерпілий не вийшов із небезпечної зони, розвивається кома, яка супроводжується пригніченням сухожилок, рогівкових і зіничних рефлексів. Кома може закінчитися смертю від зупинки серця. 

Нейтралізація. Карбон дисульфід стійкий до дії кислот та лугів, тому дегазація та нейтралізація буде заснована на тому, що дана речовина вступає в реакцію з сульфідами лужних металів з утворенням тіокарбонатів. Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні і пожежні машини, авторозливні станції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні на хімічно небезпечних об'єктах гідранти і спецсистеми. Відбувається реакція:

CS2 + Na2S = Na2(CS3)

На нейтралізацію 1 тони речовини необхідно 8 тон 15% розчину натрій сульфіду.

Також застосовують суспензію ДТСГК з витратою 3 т на 1 т речовини.

Засоби захисту застосовуються з урахуванням конкретних умов праці на кожному робочому місці: спецодяг, гумові рукавички, захисні окуляри, ізолюючий протигаз, фільтруючий протигаз марки А..

Аварійними протигазами забезпечуються ділянки, де можливі аварійні ситуації за наявності С. у високих концентраціях. Для захисту шкіри рекомендується вживання захисних мазей, застосування захисного костюму Яж То.

Фосфорорганічні сполуки. Фосфорорганічні сполуки за характером зв'язку Фосфору з Карбоном можна класифікувати на дві групи: Р–С сполуки, в яких атом фосфору безпосередньо пов'язаний з одним або декількома атомами карбону і Р–О–С сполуки, в яких атом фосфору пов'язаний з атомом Карбону через Оксиген. У свою чергу фосфорорганічні сполуки підрозділяються на наступні підгрупи:

• 1. фосфіни, похідні РН3; первинні R–РН2, вторинні R2РН і третинні R3Р;

  2. похідні метафосфатної кислоти R–Р(ОН)2;

Р–О–С сполуки поділяються на ряд підгруп, в яких атом фосфору є п'ятивалентним: 1. похідні ортофосфатної кислоти:

3. похідні пірофосфатної кислоти :

4. полімерні сполуки (поліефіри).

Це переважно безбарвні гази та рідини з неприємними запахами. Агрегатний стан буде залежити від молекулярної маси сполук: нижчі є газами, зі збільшенням маси рідини та тверді речовини. Мають невеликі температури кипіння, легко випаровуються. Така особливість пояснює високу токсичність. Практично не розчинні у воді, важко гідролізуються. Тому, перші фосфорорганічні сполуки, при їх застосування в якості хімічної зброї, мали високу стійкість у навколишньому середовищі. Добре розчиняються органічними розчинниками.

Всі фосфорорганічні сполуки в основному проявляють кислотні властивості.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Фосфорорганічні сполуки – горючі речовини. Так, наприклад фосфіни легко окислюються під дією окисників з виділенням тепла, що може привести до самозаймання. На повітрі активно поглинають кисень. Тому нижчі фосфіни на повітрі самозаймаються.

Рідини є легкозаймистими з температурою спалаху парів до 200 0С. Горять з утворенням токсичних газів і з виділенням великої кількості енергії.

Токсичність. За токсичністю фосфорорганічні сполуки відносяться до І-ІІ класів небезпеки з ГДК до 0,1 мг/м3. До організму людини проникають через дихальні шляхи а також через неушкоджену шкіру. Основну роль у механізмі дії фосфорорганічних сполук відіграє пригнічення активності ферменту холіноестерази, що бере участь у руйнуванні хімічного медіатора (провідника) нервового збудження - ацетилхоліну. Накопичення останнього призводить до змін діяльності нервової системи і внутрішніх органів. Прихований період дії - від декількох хвилин до декількох годин.

Враховуючи основний механізм дії, з фармакологічної точки зору всі симптоми отруєння ФОС, які можна розглядати як ефекти, спричинені ацетилхоліном, поділяють на три групи: мускариноподібні, нікотиноподібні, центральні. Як правило, при отруєнні спочатку з'являються мускариноподібні симптоми ( міоз, бронхоспазм, підвищення потовиділення і перистальтики кишечнику, пронос), за ними – нікотиноподібні (тремор скелетних м'язів, судоми кінцівок, підвищення кровоносного тиску, збудження і параліч ЦНС), потім - курареподібні(ослаблений тонус скелетної мускулатури особливо шийного відділу, ослаблення тонусу і параліч м'язів грудної клітки).

Нейтралізація. У випадку викиду газоподібних ФОС необхідно їх осадити активними розчинами хлору, хлорного вапна, розчином гідроген пероксиду концентрації 30-50%.

У випадку розливу – ізолювати повітряно-механічною піною середньої кратності, використовувати сорбенти, суспензії ДТСГК.

У випадку потрапляння до організму людини надати антидот – атропіну сульфату (препарат списку А). Це є найбільш розповсюдженим і відомим холінолітиком. Випускається у ампулах у вигляді 0,1% і 1% розчину.

Плюмбум тетраетил, тетраетил свинець, ТЕС, Рb(C2H5)4 – безбарвна, масляниста рідина з нудотним солодкуватим запахом. Температура кипіння + 80 0С свідчить про те, що за звичайних умов рідина є досить леткою. Сполука майже нерозчинна у воді, проте деяка частина розчиняється і утворений розчин має приємний солодкуватий запах. Плюмбум тетраетил добре розчиняється в органічних розчинниках. Добре вбирається одягом, бетоном, штукатуркою (матеріалами, які мають пористу структуру).

Проявляє слабкі основні властивості: взаємодії з галогенами, кислотами, водою та з солями слабких кислот.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Плюмбум тетраетил – горюча рідина, яка на повітрі оранжевим полум’ям і утворює жовто-білий густий дим. Горить з утворенням вільного плюмбуму, який на повітрі окислюється у токсичний оксид.

Рb(C2H5)4 + 14 О2 → РbО2 + 8 СО2 + 10 Н2О

З рівняння очевидно, що для горіння одного моля речовини необхідно 14 молей окисника.

При температурі 130 0С плюмбум тетраетил починає розкладатися, а при 400 0С розкладається з вибухом.

Рb(C2H5)4 → Рb + 2 C4H10

При взаємодії з карбонатною кислотою (для цієї сполуки це є сильна кислота) утворюється горючий, вибухонебезпечний газ:

Рb(C2H5)4 + 2 CO2→ РbСО3 + (C2H5)4СО

Токсичність. За токсичністю плюмбум тетраетил відноситься до І класу небезпеки «надзвичайно токсичні» з ГДК 0,05 мг/м3. У виробничих умовах речовина завдяки високій летючості може потрапляти в організм через дихальні шляхи, а також через непошкоджену шкіру.

Попадаючи в кров молекула плюбмум тетраетилу циркулює в незміненому стані від 8-и годин до 2-х - 3-х днів і викликає ураження підкоркових відділів центральної нервової системи з втягненням в процес і кори головного мозку. Переважна дія плюмбум тетраетилу на центральну нервову систему обумовлює перші прояви інтоксикації з ураженням вегетативних центрів. Пізніше виникає дифузне ураження мозку, яке клінічно проявляється яскравими психічними проявами.

При інтоксикації речовиною спостерігаються чітко виражені  зміни судинного тонусу зі зниженням кровопостачання мозку та розвитком гіпоксії. Розрізняють гостру, підгостру і хронічну інтоксикації плюмбум тетраетилом, які характеризуються симптомами ураження центральної нервової системи.

Гостра інтоксикація  виникає в аварійних ситуаціях при поступленні його в організм у великих концентраціях. Інтоксикація характеризується швидким наростанням патологічних змін з розвитком гострого психозу. Можлива блискавична, дуже важка форма, яка за короткий період призводить до смерті. Гостра інтоксикація частіше розвивається повільно. Латентний період продовжується від кількох годин до кількох діб. Тривалість і важкість інтоксикації залежать від кількості отрути, яка попала в організм та від стану реактивності організму.

В початковій стадії гострої інтоксикації раптово проявляється виражений головний біль, слабкість, швидка втомлюваність, слинотеча, іноді блювота, металевий смак в роті, ейфорія, хворі неспокійні, емоційно не врівноважені, настрій пригнічений, в них виникає відчуття необґрунтованого  страху, знижується пам’ять. Ранніми симптомами є порушення сну – сон стає поверхневим, переривчатим, супроводжується страхітливими сновидіннями,.

Для таких хворих характерні парестезії у вигляді відчуття металевого смаку, нитки або волосся в роті, відчуття комах на шкірі.

Порушення психіки в емоційній сфері поєднується з порушеннями з боку вегетативної нервової системи, які проявляються гіпотонією, гіпотермією (до 35 ºС), брадикардією (40-50 ударів за хвилину).

В перед кульмінаційній стадії поведінка хворих нагадує стан алкогольного сп’яніння, вони збуджені, мова дизартрична, хода змінена. Наростає відчуття неспокою, хворі недовірливі до оточуючих, стають різко агресивні, намагаються бігти з лікувальних установ, вискакують з вікон. У хворих мають місце виражені  вегетативні розлади.

При важкому уражені відмічається висока температура ( до 40 ºС), тахікардія, вираженні коливання артеріального тиску. Можуть розвиватись міокардіодистрофія, трофічні зміни шкіри. З боку крові відмічається лейкоцитоз з лімфоцитозом, іноді підвищення ШОЕ.

В кульмінаційній стадії може виникнути кома з розвитком колапсу, який може мати летальний кінець.

Нейтралізація. Для нейтралізації плюмбум тетраетилу застосовують 8-15% розчини сульфуроксидихлориду, гідроген хлориду в дихлоретані і тетрахлорометані з витратою 0,3 т на 1 тону речовини.

SOС12 + Рb(C2H5)4 = РbС12 + SO(C2H5)4

Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні і пожежні машини, авторозливні станції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні на хімічно небезпечних об'єктах гідранти і спецсистеми.

Роботи проводити в засобах індивідуального захисту органів дихання марки коробок А с/ф, А8, та шкіри.

Питання та завдання для самоперевірки знань

1. Поясніть токсичну дію нейротропних отрут на організм людини.

2. Назвіть представники групи та підберіть розчини для їх дегазації.

3. Узагальніть пожежну небезпеку представників даної групи.