Токсикология и медицинская защита


                токсикология
                И МЕДИЦИНСКАЯ ЗАЩИТА




Учебник

Под редакцией профессора А. Н. Гребенюка


Рекомендован Федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для студентов и курсантов медицинских и фармацевтических вузов (факультетов)



Санкт-Петербург
ФОЛИАНТ 2016

УДК 615.099 : 614.211
ББК 52.84 : 54.194
Г 79

          Рецензенты:
          Начальник медицинского факультета Института ФСБ России (Нижний Новгород) доктор медицинских наук, профессор В. И. Андрюхин
          Начальник учебного военного центра при Ростовском государственном медицинском университете доктор медицинских наук, профессор Д. Н. Елисеев
          Заведующий кафедрой токсикологии, экстремальной и водолазной медицины Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова доктор медицинских наук, профессор В. В. Шилов

       Гребенюк А. Н., Аксенова Н. В., Антушевич А. Е. и др
          Токсикология и медицинская защита: Учебник /
          Под ред. А. Н. Гребенюка. — СПб: Фолиант, 2016. — 672 с. : ил.

ISBN 978-5-93929-263-4

Учебник подготовлен в соответствии с учебной программой по военной токсикологии, радиологии и медицинской защите для курсантов военно-медицинских учебных заведений и студентов, обучающихся по специальностям высшего профессионального образования группы «Здравоохранение» с освоением программы военной подготовки. В нем изложены цели, задачи, структура, основные понятия и термины токсикологии и радиобиологии, общие закономерности взаимодействия организма человека с химическими веществами и ионизирующими излучениями, основные формы токсических процессов и радиационных поражений. Приведена классификация отравляющих и высокотоксичных веществ, которые могут стать причиной поражения людей при экстремальных воздействиях, описан механизм их действия, патогенез и клинические проявления интоксикации, принципы диагностики и лечения острых отравлений. Дана характеристика источников ионизирующих излучений, представляющих опасность для здоровья человека, изложены основы биологического действия радиации, патогенез и клинические проявления радиационных поражений, развивающихся при внешнем, внутреннем, сочетанном и комбинированном воздействии. Подробно описаны современные подходы к реализации мероприятий медицинской защиты от действия поражающих факторов радиационной и химической природы.
Учебник предназначен для курсантов военно-медицинских учебных заведений и студентов, обучающихся по специальностям высшего профессионального образования группы «Здравоохранение» с освоением программы военной подготовки. Кроме того, учебник может быть использован для подготовки студентов медицинских и фармацевтических вузов (факультетов) по учебной дисциплине «Безопасность жизнедеятельности. Медицина катастроф (Медицина чрезвычайных ситуаций)», а также в ходе послевузовского и дополнительного профессионального образования врачей различных специальностей.








ISBN 978-5-93929-263-4

                                                   © Коллектив авторов, 2016
                                                   © А. Н. Гребенюк, 2016
                           © ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2016

АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ

       Гребенюк Александр Николаевич — доктор медицинских наук, профессор Аксенова Наталия Владимировна — кандидат медицинских наук
       Антушевич Александр Евгеньевич — доктор медицинских наук, профессор Башарин Вадим Александрович — доктор медицинских наук, доцент Бутомо Николай Викторович — доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ
       Герасимов Денис Владимирович — кандидат медицинских наук
       Гладких Вадим Дмитриевич — доктор медицинских наук, профессор
       Давыдова Елена Владимировна — кандидат медицинских наук
       Зацепин Виктор Викторович — кандидат медицинских наук
       Конев Вадим Витальевич — кандидат медицинских наук
       Кушнир Лидия Александровна — кандидат медицинских наук, доцент
       Легеза Владимир Иванович — доктор медицинских наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР, заслуженный деятель науки РФ
       Луцык Михаил Анатольевич — кандидат медицинских наук, доцент Маркизова Нина Федоровна — кандидат медицинских наук, доцент МусийчукЮрий Иванович — доктор медицинских наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР
       Преображенская Татьяна Николаевна — кандидат биологических наук, доцент Путило Виктор Михайлович — кандидат медицинских наук, доцент Рейнюк Владимир Леонидович — доктор медицинских наук, доцент Рыбалко Виктор Михайлович — доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ
       Сидоров Дмитрий Анатольевич — кандидат медицинских наук, доцент Смирнов Николай Алексеевич — доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ
       Стрелова Ольга Юрьевна — кандидат химических наук, доцент
       Тимошевский Александр Анатольевич — доктор медицинских наук, доцент Шилов Юрий Владимирович — кандидат медицинских наук

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

           АОХВ — аварийно-опасные химические вещества
           АППИ — аптечка первой помощи индивидуальная
            АХЭ — ацетилхолинэстераза
            АЭС — атомная электрическая станция
            ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
           ГАМК — гамма-аминомасляная кислота
            ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
              ДП — дозиметрический прибор
          ДПП-М — дегазирующий порошковый пакет модернизированный
            ДПС — дегазирующий пакет силикагелевый
            ЖКТ — желудочно-кишечный тракт
            ИВЛ — искусственная вентиляция легких
            ИДП — индивидуальный дегазационный пакет
            ИПП — индивидуальный противохимический пакет
           КВИО — коэффициент возможности ингаляционного отравления
            КРП — комбинированное радиационное поражение
          ЛД (LD) — летальная доза
            ЛПЭ — линейная передача энергии
        ЛСД (ДПК) — диэтиламид лизергиновой кислоты
         МАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергии
           МКРЗ — Международная комиссия по радиологической защите
            МЛП — местное лучевое поражение
            НРБ — Нормы радиационной безопасности
            ОБЭ — относительная биологическая эффективность
              ОВ — отравляющие вещества
           ОВТВ — отравляющие и высокотоксичные вещества
            ОЗК — общевойсковой защитный комплект
           ОКЗК — общевойсковой комплексный защитный костюм
            ОЛБ — острая лучевая болезнь
            ОМП — оружие массового поражения
            ОПФ — очки противоожоговые фотохромные

4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

             ОСО — отделение специальной обработки
              ОФ — очки фотохромные
             ПДК — предельно-допустимая концентрация
             ПДУ — предельно-допустимый уровень
             ПОЛ — перекисное окисление липидов
             ПРО — первичная реакция на облучение
             ПСО — площадка специальной обработки
            ПуСО — пункт специальной обработки
             ПЯВ — продукты ядерного взрыва
             ПЯД — продукты ядерного деления
              РВ — радиоактивные вещества
            РДСВ — респираторный дистресс-синдром взрослых химической этиологии
             РЗМ — радиоактивно-загрязненная местность
             РНК — рибонуклеиновая кислота
             РОО — радиационно-опасный объект
             РПН — ранняя преходящая недееспособность
            РХБЗ — радиационная, химическая и биологическая защита
             СВВ — сумка врача войсковая
           СД50/30 — смертельная доза, при воздействии которой за 30 сут наблюдения погибает половина облученных биообъектов
             СИЗ — средства индивидуальной защиты
          СИЗОД — средства индивидуальной защиты органов дыхания
             СРП — сочетанное радиационное поражение
             СПП — сумка первой помощи
             СФВ — сумка фельдшера войсковая
            ТОКФ — три-орто -крезилфосфат
             ТЭС — тетраэтилсвинец
              Т₁/₂ — период полураспада
             Тбиоё. — период биологического полувыведения
             Тэфф — эффективный период полувыведения
             ФОВ — фосфорорганические отравляющие вещества
             ФОИ — фосфорорганические инсектициды
             ФОС — фосфорорганические соединения
             ХЛБ — хроническая лучевая болезнь
              ХО — химическое оружие
             ХОО — химически-опасный объект
              ХР — холинорецептор
             ЦНС — центральная нервная система
              ЧС — чрезвычайная ситуация
              ЯО — ядерное оружие

ВВЕДЕНИЕ


Практически всем веществам окружающего нас мира присуще свойство токсичности, т. е. способность, действуя на организм немеханическим путем, нарушать дееспособность человека, вызывать различные заболевания или даже смерть. Итогом действия химических веществ является токсический процесс, проявляющийся как формирование и развитие реакций организма на токсикант. Исходя их этого, токсикологию можно определить как учение о токсичности и токсическом процессе — феноменах, регистрируемых при взаимодействии химических веществ с организмом человека.
   Токсикология — это пропедевтическая дисциплина, знание которой необходимо врачам любых специальностей и направлений деятельности. Связано это, прежде всего, с многообразием форм токсических процессов, развивающихся в различных условиях воздействия на организм человека химических веществ. Даже на уровне отдельного индивидуума это не только острые или хронические отравления (интоксикации), но и транзиторные токсические реакции, снижение реактивности к действию физических, биологических, психических или иных экстремальных факторов, аллерги-зация и астенизация организма, химический канцерогенез, нарушения репродуктивных функций, эмбриотоксичность, тератогенез и связанные с ними врожденные уродства и т. д. С проявлением токсического процесса на уровне организма могут столкнуться терапевты, педиатры, анестезиологи-реаниматологи, гинекологи, неврологи, психиатры, дерматологи, офтальмологи и врачи многих других специальностей. Понимая это, наши великие предшественники обязательно включали в программы подготовки будущих врачей вопросы токсикологии.
   Так, уже с начала XIX в. в связи с большим числом криминальных отравлений в России токсикологию как самостоятельный предмет обучения начали преподавать в Императорской Медико-хирургической академии (ИМХА) и на медицинских факультетах ряда университетов.
   Уже начиная с 1808 г., избранные вопросы токсикологии студенты ИМХА изучали на кафедре повивального искусства, судебной медицины и медицинской полиции, заведовал которой профессор Сергей Алексеевич Громов. В 1829 г., благодаря его активному участию, было утверждено «Наставление врачам при судебном осмотре и вскрытии мертвых тел», в которое вошли и работы профессора Александра Петровича Нелюбина об исследовании отравлений, опубликованные в 1824 г. в «Военно-медицинском журнале». Спустя еще несколько лет, в 1834 г. вышла книга профессора Московского университета Александра Алексеевича Иовского «Руководст

6

ВВЕДЕНИЕ

во к распознаванию ядов, противоядий и важнейшему определению первых как в организме, так и вне оного посредством химических средств, названных реактивами».
   С 1838 г. в ИМХА токсикологию в качестве самостоятельного учебного курса стали преподавать на кафедре ботаники, фармакологии и рецептуры с токсикологией, которой руководил профессор Павел Федорович Горянинов. Начиная с 1842 г., благодаря профессору Георгию Иоакимовичу Блос-фельду, токсикологию стали изучать и студенты Казанского университета.
   В 1845 г. в связи с высокой значимостью и актуальностью вопросов токсикологии в практической деятельности и обучении врачей в ИМХА создается кафедра судебной медицины, токсикологии и гигиены с медицинской полицией. Именно на этой кафедре произошло становление отечественной токсикологии как учебной дисциплины, абсолютно необходимой для качественной подготовки врачей. Важной вехой в развитии токсикологии становится и издание в 1851—1852 гг. двухтомного труда профессора Александра Петровича Нелюбина «Общая и частная судебно-медицинская и медикополицейская химия с присовокуплением общей и частной токсикологии или науки о ядах и противоядных средствах», ставшего основой для всех последующих работ российских токсикологов.
   С 1852 по 1857 г. кафедрой судебной медицины, токсикологии и гигиены с медицинской полицией ИМХА руководил профессор Евгений Вен-цеславович Пеликан. Он один из первых стал применять эксперименты на животных для изучения механизма действия ядов и вошел в историю науки как «отец русской токсикологии». В статье «Опыт приложения современных физико-химических исследований к учению о ядах» (1854) Е. В. Пеликан дал определение понятию «яд», описал пути его поступления в организм, механизмы действия ядов в зависимости от их химических свойств, дал морфологическую характеристику изменений в организме и способов «метаморфоз» ядов в теле человека. Большой экспериментальный материал представлен в его работах по изучению токсикологии цианистых металлов, проявлений действия на организм нитроглицерина и яда кураре.
   В 1856 г. вышла в свет книга «Судебная токсикология преимущественно в техническом и формальном отношениях» профессора кафедры судебной медицины Казанского университета Георгия Иоакимовича Блосфельда. В том же университете профессор Иван Михайлович Догель в 1869 г. создал первую отечественную экспериментальную лабораторию для изучения лечебных и токсических свойств лекарственных средств.
   Значительный вклад в становление токсикологии в России внес профессор Яков Алексеевич Чистович, который с 1857 по1871г. руководил кафедрой судебной медицины, токсикологии и гигиены с медицинской полицией ИМХА, а впоследствии стал президентом академии (1871—1875). При нем в 1865 г. произошло разделение единой кафедры на кафедру судебной медицины и токсикологии и кафедру гигиены и медицинской полиции, а также было сформировано первое судебно-медицинское отделение, предназначенное для практического обучения студентов вопросам токсикологии.
   Трудами профессора Ивана Максимовича Сорокина, с 1871 по 1891 г. руководившего кафедрой судебной медицины с токсикологией ИМХА (с 1881 г. — Военно-медицинская академия, ВМедА), токсикология из при

7

ТОКСИКОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ЗАЩИТА

кладного раздела судебной медицины превратилась в самостоятельную науку и учебную дисциплину. И. М. Сорокин впервые ввел практические занятия по токсикологии и демонстрации токсикологических экспериментов на лекциях, создал судебно-токсикологическую лабораторию с широким применением в ней физиолого-фармакологических методов. Под его руководством было выполнено 16 докторских диссертаций, в которых исследовали актуальные в то время яды: сулему, мышьяковистую кислоту, стрихнин и его производные, аконитин, кокаин, хинин, бензин, колхицин, вещества бензойного ряда, азотистый эфир амилового спирта и др.
   С 1898 по 1912 г. кафедрой судебной медицины и токсикологии ВМедА руководил профессор Дмитрий Петрович Косоротов. Его «Краткий учебник токсикологии для студентов» (1902) был первым отечественным руководством по токсикологии на русском языке, выдержал три переиздания и был переведен на несколько иностранных языков.
   Избранные вопросы токсикологии студентам ВМедА преподавали на кафедре фармакологии, которой с 1899 по 1924 г. руководил профессор Николай Павлович Кравков. В написанном им фундаментальном руководстве «Основы фармакологии» (1904), переиздававшемся 14 раз, были впервые подробно рассмотрены вопросы токсикокинетики ядов в организме, дана подробная характеристика цианистых соединений, парасимпатических, ганглионарных и местно-анестезирующих ядов, сформулировано понятие о сильнодействующих лекарственных средствах. В 1904—1905 гг. Н. П. Крав-ковым выполнена серия пионерских исследований в области лекарственной (медикаментозной) токсикологии, ав 1916 г. — первая научная работа в области промышленной токсикологии, посвященная изучению действия на организм кавказских бензинов.
   Мощным стимулом для развития токсикологии послужило применение химического оружия в Первой мировой войне. 22 апреля 1915 г., когда была проведена первая химическая атака немцев против англо-французских войск рядом с городком Ипр в Бельгии, принято считать датой рождения военной токсикологии. ВМедА стала первым в мире учреждением, в котором военная токсикология рассматривалась как самостоятельная научная и учебная дисциплина.
   Эту учебную дисциплину студенты ВМедА в тот период изучали не только на кафедре судебной медицины с токсикологией, но и на кафедрах гигиены, химии, фармакологии и терапии. В 1925-1927 гг. в ВМедА было впервые проведено двухгодичное усовершенствование военных врачей по токсикологии. Большинство из них (В. В. Андреев, А. А. Глебович, А. Н. Григорьев, Б. И. Предтеченский, В. М. Рожков и др.) в последующем стали крупными специалистами, руководителями кафедр и лабораторий, а Юрий Васильевич Другов стал первым главным токсикологом РККА (МО СССР). Дальнейшее развитие военной токсикологии стало возможным благодаря работе специалистов различного профиля — химика Н. Д. Зелинского, организатора здравоохранения Б. К. Леонардова, терапевтов В. И. Глинчикова и Н. Н. Савицкого, гигиенистов Г. В. Хлопина и В. А. Виноградова-Волжинского, патологоанатома С. С. Вайля, фармакологов С. В. Аничкова и А. А. Лихачева, ветеринара Н. А. Сошественского и др.

8

ВВЕДЕНИЕ

   В 1931 г. в ВМедА была создана кафедра военно-химического дела, которую возглавил Марк Наумович Лубоцкий. Кафедра состояла из четырех отделов — химического, токсикологического, патологоанатомического и гигиенического, и рассматривалась как научно-методический центр по подготовке токсикологов. К сожалению, в 1936г. М. Н. Лубоцкий по ложному обвинению был арестован и расстрелян (реабилитирован в 1955 г.), а кафедра военно-химического дела расформирована. Вместо нее были образованы две новые кафедры: кафедра патологии и терапии поражений отравляющими веществами и кафедра санитарно-химической защиты. Именно это разделение кафедры военно-химического дела ВМедА предопределило дальнейшее развитие токсикологии в нашей стране. Появилась и начала активно развиваться клиническая токсикология, основной целью которой является оказание медицинской помощи при отравлениях и заболеваниях химической этиологии. Второй составляющей стала профилактическая токсикология во всех ее проявлениях — промышленная токсикология, гигиеническое нормирование, оценка риска воздействия химических веществ, и пр. В последующем возникли такие направления, как ветеринарная токсикология, экологическая токсикология, экстремальная токсикология и др.
   Эти и другие разделы токсикологии появлялись не сами собой, а только благодаря деятельности выдающихся отечественных ученых и практиков. Становление и развитие токсикологии в нашей стране связано с именами Н. В. Лазарева, Н. С. Правдина, С. Д. Заугольникова, И. И. Барышникова, И. В. Саноцкого, Б. А. Курляндского, А. И. Черкеса, В. М. Карасика, М. Д. Машковского, А. А. Покровского, Н. А. Лошадкина, Б. И. Предтечен-ского, Е. В. Гембицкого, Е. А. Мошкина, Ю. Ю. Бонитенко, Е. А. Лужнико-ва, С. Н. Голикова, М. Я. Михельсона, Л. А. Тиунова, С. П. Нечипоренко, Н. В. Саватеева, Г. А. Софронова, С. А. Куценко и многих других.
   Высокая значимость проблем медицинского обеспечения химической безопасности населения, вопросов гигиенической регламентации химических веществ и оказания неотложной помощи отравленным лежала в основе того, что все студенты медицинских и фармацевтических вузов изучали токсикологию на кафедрах военной и экстремальной медицины (переименованных позднее в кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф). Токсикология и сегодня остается одним их важнейших предметов обучения, необходимых для качественной подготовки будущих врачей и провизоров. Связано это, прежде всего, с увеличением числа химических опасностей, существующих в современном мире.
   В настоящее время химические вещества являются одним из основных факторов, представляющих серьезную опасность нанесения ущерба здоровью человека и окружающей природной среде. В последние годы произошла стремительная химизация общества, сопровождающаяся появлением новых высокотоксичных веществ, обладающих широчайшим спектром физиологической активности, внедрением их во все сферы человеческой деятельности и накоплением в окружающей среде. В настоящее время около 40 тыс. химических веществ выпускаются большим тоннажем и широко используются в различных отраслях промышленности, в быту и в медицине, более 100 из них обладают токсичностью, сопоставимой с токсичностью

9

ТОКСИКОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ЗАЩИТА

боевых отравляющих веществ. Только в Европе ежегодно производится, хранится и перерабатывается более 0,5 млрд смертельных для человека доз мышьяка, 5 млрд доз бария, 100 млрд доз аммиака, фосгена и синильной кислоты, 10 000 млрд доз хлора.
   Столь широкий перечень потенциальных ядов и их относительная доступность являются основной причиной постоянно высокого уровня острых химических отравлений. Ежегодно в нашей стране регистрируется 200-250 тыс. случаев острых отравлений химической этиологии, приводящих к гибели от 50 до 100 тыс. людей. При этом на догоспитальном этапе умирают 75-90% отравленных, а больничная летальность от острых отравлений в стационарах общего профиля в 2-2,5 раза выше, чем в специализированных токсикологических центрах. Это еще раз подчеркивает необходимость подготовки врачей всех специальностей по вопросам токсикологии.
   Широкое использование и накопление в огромных объемах на различных промышленных предприятиях и складах высокотоксичных веществ чревато также увеличением вероятности возникновения химических аварий и катастроф, большинство из которых сопровождается формированием очагов массовых санитарных потерь. В качестве примера достаточно привести аварию на химическом заводе в Бхопале (Индия), в ходе которой в течение ночи со 2 на 3 декабря 1984 г. погибло почти 3 тыс. человек, а отравления различных степеней тяжести получили более 200 тыс. человек. По данным МЧС России, в Российской Федерации находится более 3,6 тыс. опасных химических объектов, в результате аварий на которых может быть заражена территория площадью 360 тыс. км² с населением до 54 млн человек.
   События последних лет обозначили новую угрозу общемирового масштаба — терроризм. Особую опасность по тяжести последствий представляет одна из его разновидностей — химический терроризм, который по оценке ВОЗ является одним из наиболее опасных для общества и природы видов терроризма. Для совершения террористического акта может использоваться широчайший перечень веществ, среди которых лекарственные препараты, пестициды, промышленные токсиканты, боевые отравляющие вещества, яды грибов, растений и животных и др. Высокая опасность химического терроризма определяется еще и тем, что синтез ряда соединений, рассматривающихся в качестве потенциальных поражающих агентов, может быть осуществлен в обычной химической лаборатории, а исходные компоненты для этого могут быть куплены в простой аптеке или магазине химических реактивов. Примером этого являются события в токийском метро в 1996 г., когда в результате террористического применения кустарно изготовленного зарина пострадали более 1000 человек, а 12 погибли в ближайший период.
   Еще один аспект высокой химической опасности современного мира — неуничтоженные запасы химического оружия, что делает возможным его применение в войнах (в том числе локальных) и военных конфликтах. Реализация программы уничтожения химического оружия идет медленными темпами, что обусловлено наличием ряда нерешенных технологических проблем и высокой опасностью работ, связанной с возможностью поражения людей боевыми отравляющими веществами. При этом некоторые страны, подписавшие Парижскую «Конвенцию о запрещении применения, разработки и накопления химического оружия и его уничтожении» (1993),

10