Нервно-паралитические газы: зарин, зоман, табун и VX

Применение

Зоман по своим характеристикам относится к боевым химическим веществам и обладает нервно-паралитическим действием. Применение зомана в бою производится с помощью осколочных снарядов. Когда такой боеприпас взрывается, яд разбивается на мелкие капли, образуя облако, как от аэрозоля.

В тёплое время года зоман быстро испаряется, превращаясь в газ. В холодный же период он конденсируются и длительно хранится на заражённой территории. На месте разрыва снаряда образуется яма, насыщенная зоманом, где грунт долго остаётся ядовитым.

Зоман легко отравляет человека через дыхательные пути, но его способность проникать сквозь кожу низка. Чтобы повысить этот показатель, нервно-паралитические газы стали сгущать — так при разрыве боеприпаса образовываются более крупные капли, что увеличивает шанс тяжёлого отравления и смерти. Загущённый (вязкий) зоман получил название — рецептура ВР-55. Это универсальное химическое оружие, от которого трудно найти спасение.

Применение нервно-паралитических отравляющих веществ

Учитывая физические и химические свойства веществ применение делится на несколько типов:

• распыление при помощи аэрозоля на местности. Такой способ считается эффективным и применяется посредством авиации. В баки танкеров заправляется аэрозоль или жидкое вещество и при прохождении участка применения распыляется по площади. Так действовали американцы во Вьетнаме. Эффект поражения огромен – уничтожаются живые насаждения, смертность в районе распыления достигает 70%, оставляя ожоги на местах поражения, и нанося ущерб – превращая людей в инвалидов;
• применение неуправляемых снарядов начиненных активным веществом. Такие снаряды заправляются артиллерийскими системами залпового огня. Состоят на вооружении армии США, России и Китая и некоторых европейских стран. Обеспечивают меньшее поражения площади, но предназначены для точечного поражения объектов и скопления войск противника во время крупномасштабных конфликтов;
• применение авиабомб при действиях авиации. Бомбы начинены веществом в жидком состоянии и имеют меньшее распространение по сравнению с остальными способами. Списаны с вооружения операторов – США и России.

Учения по отработке противодействия применению ПНОВ

Свойства

Свойства группы веществ уникальны для своего класса, после разработки которого боевая эффективность в сравнении с обычным хлорпикрином возросла на 30% (хотя масштабное боевое применение такие вещества получили после Второй Мировой войны).

• жидкое состояние – агрегатное состояние веществ (газы: зарин, зоман, V);
• температура кипения колеблется в пределах от 150 до 300 градусов по Цельсию. Обладают свойствами растворения – это касается липидов и жиров;
• распыление в виде аэрозоля – основной способ боевого применения. После распыления проникают через органы дыхания или кожный покров, что утверждает высокие боевые свойства вещества.

Учебные последствия от ПНОВ

Фосген

Фосген – бесцветный газ, отличается запахом прелого сена. Вещество опасно при вдыхании, первые признаки интоксикации проявляются через 4-8 часов. При высоких концентрациях смерть наступает через 3 секунды. Газ, попадая в легкие, разрушает их, вызывая моментальный отек.

Симптомы на разных стадиях отравления:

1. Отек легких начинает развиваться в латентном периоде, когда пострадавший не подозревает об отравлении. Первые сигналы со стороны организма – сладкий, приторный привкус во рту, тошнота. Иногда бывает рвота. Человек чувствует першение в горле, зуд и жжение в носоглотке. Возникает кашлевой рефлекс, нарушаются дыхание и пульс.
2. После скрытого периода состояние пострадавшего резко ухудшается. Появляется сильный кашель, человек начинает задыхаться. Синеют кожные покровы и губы.
3. Стадия прогрессирующего ухудшения – сильное давление в грудной клетке, приводящее к удушью, частота дыхания увеличивается 70 в минуту (норма 18). В легких образуется много жидкости и слизи из-за разложения альвеол. Человек отхаркивает мокроту с кровью. Дыхание становится невозможным. 50% ОЦК (объем циркулирующей крови) переходит в легкие, и увеличивает их. Масса одного легкого может составлять 2,5 кг (норма 500-600 г).

В тяжелых случаях смерть через 10-15 минут. При отравлении газом средней тяжести летальный исход наступает через 2-3 суток. Выздоровление может произойти через 2-3 недели после отравления, но такое бывает редко из-за присоединения инфекции.

Виды и типы химического оружия

По продолжительности сохранять способность поражать организм человека отравляющие вещества делятся на два вида:

• нестойкие или летучие;
• стойкие.

К первой группе относится синильная кислота и фосген. Они могут наносить поражение только в течение считанных минут после применения. К стойким причисляют отравляющие вещества, эффект действия которых может длиться часами и даже сутками — например, иприт и люизит.

Отравляющие вещества отличаются и по своему тактическому назначению. Эта классификация основана на результатах воздействия ОВ на человека. Боевые газы бывают смертельные (большая часть химического оружия) и временно выводящие живую силу противника из строя. К последним относятся психотропные вещества и ОВ раздражающего действия. В настоящее время раздражающие газы активно используются правоохранительными органами различных стран для разгона демонстраций и прекращения беспорядков.

Однако даже несмертельные газы в больших концентрациях могут привести к летальному исходу.

Основная классификация отравляющих веществ основана на том, какое именно действие газ оказывает на человеческий организм. Это основная характеристика химического оружия. Различают шесть типов ОВ:

1. Нервно-паралитические газы. Эти вещества наиболее опасны, они поражают нервную систему человека и даже в малых концентрациях приводят к его гибели. К подобным газам относятся зарин, зоман, табун, V-газы. Часть из них действует через кожу, не имеет запаха и цвета. Когда у пострадавшего появляются признаки отравления нервно-паралитическими газами, обычно что-либо предпринимать уже поздно.
2. Отравляющие вещества кожно-нарывного действия. Поражают кожные покровы и органы дыхания. Для защиты от них противогаза недостаточно, нужен специальный костюм. К подобным газам относятся иприт, люизит.
3. ОВ общего действия. Попадая в организм человека, воздействуют на эритроциты и нарушают их способность переносить кислород к тканям. К этой группе относится синильная кислота и хлорциан. Отличительной чертой подобных веществ является быстрота их действия. Они вызывают смерть в считанные минуты.
4. Газы удушающего действия. Поражают органы дыхания, что приводит к мучительной смерти. К этой группе химоружия относятся фосген, дифосген, хлор.
5. Отравляющие вещества психотропного или психохимического действия. Эти вещества часто применяют не для летального поражения живой силы противника, а для продолжительного выведения ее из строя. Вещества воздействуют на центральную нервную систему и вызывают у человека кратковременные психические нарушения. Результатом их воздействия может быть глухота, слепота, неспособность двигаться, немотивированное чувство тревоги и страха. Обычно они не приводят к смерти.
6. ОВ раздражающего действия. К ним относятся различные слезоточивые газы, вещества, вызывающие обильный кашель, чихание. Также есть средства, обладающие нестерпимо неприятным запахом. Эти газы не являются летальными, очень быстро действуют, но время их воздействия ограничено. Активно применяются правоохранительными органами.

Еще одной классификацией ОВ является скорость их воздействия на организм человека. Есть быстродействующие ОВ (зарин, табун, синильная кислота) или медленно действующие (то есть, имеющие скрытый период воздействия на организм): иприт, фосген, адамсит.

Механизм действия

Токсичность нервно-паралитических ОВ обусловлена преимущественно их антихолинэстеразным действием (см. Антихолинэстеразные средства). Подтверждением этому служит наличие тесной корреляции между степенью угнетения активности холинэстеразы и накоплением ацетилхолина, с одной стороны, и тяжестью интоксикации— с другой. Нервно-паралитические ОВ угнетают АХЭ (истинную холинэстеразу), находящуюся в основном в нервной ткани, и бутирилхолинэстеразу (ложную холинэстеразу), к-рая находится гл. обр. в плазме крови. Ведущее значение в проявлении токсического эффекта нервно-паралитических ОВ имеет угнетение АХЭ, следствием к-рого является избыточное накопление в холинергических синапсах центральной и периферической нервной системы ацетилхолина, обладающего муска-рино- и никотиноподобным действием. В результате этого развиваются клин, проявления, характерные для отравления мускарином (см.) и никотином (см.). Наряду с антихолинэстеразным действием в больших концентрациях нервно-паралитические ОВ воздействуют также на холинорецепторы. Эти эффекты приводят к нарушению синаптической передачи (холиномиметическое и холиносенсибилизирующее действие ОВ). Накопление ацетилхолина в организме способствует значительному выбросу в кровь стероидных гормонов, адреналина, норадреналина и других биологически активных веществ (гистамина, серотонина, глицина, ГАМК). При этом одни из них (гистамин, серотонин) усиливают, а другие (адреналин, стероидные гормоны, глицин, ГАМК) ослабляют токсический эффект ацетилхолина.

↑ Клиника хронического отравления

При неоднократном поражении ФОВ в небольших дозах, а также в случае нарушений техники безопасности при производстве, хранении, транспортировке, нерациональном использовании фосфорорганических соединений в качестве инсектицидов и лекарственных средств может развиться хроническое отравление, так как эти яды обладают выраженной кумулятивной способностью.

Клиника хронического отравления ФОВ весьма разнообразна и зависит от ряда причин: входных ворот, длительности контакта, суммарной дозы, исходного состояния вегетативной нервной системы. При попадании фосфорорганических ядов в конъюнктивальный мешок могут развиваться временная близорукость и ухудшение ночного зрения. При ингаляционном поступлении ФОВ в организм ранними проявлениями отравления служат приступы удушья. Нередки у больных и расстройства зрения.

Если отравление произошло в результате поступления ФОВ через желудочно-кишечный тракт, первыми признаками заболевания являются тошнота, рвота, понос, схваткообразные боли в животе. Избирательность поражения различных систем и органов во многом зависит от соотношения тонуса симпатического и парасимпатического нервов в различных органах: превалирование тонуса парасимпатических нервов создает условия повышенной чувствительности данного органа к ФОБ. Так, у людей с физиологически повышенной секрецией и перистальтической активностью желудочно-кишечного тракта первыми проявлениями хронического отравления ФОБ служат тошнота, спастические боли в животе, понос. У людей, склонных к гипотоническим реакциям, спазмам сосудов сердца, прежде всего возникают сердечно-сосудистые расстройства. При любых путях поступления отмечаются нарушения со стороны психической сферы. Вначале больные жалуются на тревожный сон с устрашающими сновидениями, состояние беспричинной тревоги, напряженности, снижения памяти, внимания. Они становятся трудными для общения в коллективе, нередко теряют профессиональные навыки — деградируют как специалисты.

Таким образом, хроническое отравление фосфорорганическими соединениями способно вызвать серьезные расстройства со стороны как психической сферы, так и внутренних органов. Весьма разнообразна картина хронического отравления, что может привести больного к врачам различных профилей: психиатру, невропатологу, терапевту, окулисту.

Виды химического оружия

• характеру физиологического воздействия отравляющих веществ на организм человека
• тактическому назначению
• быстроте наступающего воздействия
• стойкости применяемого отравляющего вещества
• средствам и способам применения

Химическое оружие по характеру воздействия отравляющего вещества на организм человека

• Отравляющие вещества нервно-паралитического действия, воздействующие на нервную систему. Это наиболее опасные отравляющие вещества. Они воздействуют на организм через органы дыхания, кожу (в парообразном и капельножидком состоянии), а также при попадании в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей и водой (то есть обладают многосторонним поражающим действием). Стойкость их летом — более суток, зимой — несколько недель и даже месяцев; для поражения человека достаточно их ничтожного количества.Эти вещества представляют собой бесцветные или слегка желтоватые жидкости, которые легко впитываются в кожу, собираются и растекаются по поверхности в различные лакокрасочных покрытиях, резинотехнических изделий и прочие материалы, легко собираются на тканях.Целью применения отравляющих веществ нервно-паралитического воздействия является быстрый и массовый вывод личного состава из строя с возможно бо́льшим числом смертельных исходов. К отравляющим веществам этой группы относятся зарин, зоман, табун, Новичок и V-газы.
• Отравляющие вещества кожно-нарывного действия, наносящие поражение главным образом через кожные покровы, а при применении их в виде аэрозолей и паров — также и через органы дыхания. Также возможно попадании с пищей и водой в органы пищеварения. Основные отравляющие вещества — иприт, люизит.
• Отравляющие вещества общеядовитого действия, которые нарушают деятельность многих органов и тканей, в первую очередь кровеносной и нервной систем. Это одни из самых быстродействующих отравляющих веществ. К ним относятся синильная кислота и хлорциан.
• Отравляющие вещества удушающего действия, поражающие, главным образом, легкие. Главные отравляющие вещества — фосген и дифосген.
• Отравляющие вещества психохимического действия, способные на некоторое время выводить из строя живую силу противника. Эти отравляющие вещества, воздействуя на центральную нервную систему, нарушают нормальную психическую деятельность человека или вызывают такие расстройства, как временная слепота, глухота, чувство страха, ограничение двигательных функций. Отравление этими веществами в дозах, вызывающих нарушения психики, не приводит к смерти. Отравляющие вещества из этой группы — хинуклидил-3-бензилат (BZ) и диэтиламид лизергиновой кислоты.
• Отравляющие вещества раздражающего действия, или ирританты (от англ. irritant — раздражающее вещество). Раздражающие вещества относятся к быстродействующим. В то же время их действие, как правило, кратковременно, поскольку после выхода из заражённой зоны признаки отравления проходят через 1—10 мин. Смертельное действие от ирритантов возможно только при поступлении в организм доз, в десятки-сотни раз превышающих минимально и оптимально действующие дозы. К раздражающим отравляющим веществам относят слезоточивые вещества, вызывающие обильное слезотечение, и чихательные, раздражающие дыхательные пути (могут также воздействовать на нервную систему и вызывать поражения кожи).Слезоточивые вещества (лакриматоры) — CS, CN (хлорацетофенон) и PS (хлорпикрин). Чихательные вещества (стерниты) — DM (адамсит), DA (дифенилхлорарсин) и DC (дифенилцианарсин). Существуют отравляющие вещества, совмещающие слезоточивое и чихательное действия.Раздражающие отравляющие вещества состоят на вооружении полиции во многих странах и поэтому классифицируются как полицейские, либо специальные средства несмертельного действия (спецсредства).

Химическое оружие по тактическому назначению

• нестойкие (фосген, синильная кислота);
• стойкие (иприт, люизит, VX);
• ядовитодымные (адамсит, хлорацетофенон).

• смертельные (зарин, иприт);
• временно выводящий личный состав из строя (хлорацетофенон, хинуклидил-3-бензилат);
• раздражающие: (адамсит, хлорацетофенон);
• учебные: (хлорпикрин);

• быстродействующие – не имеют периода скрытого действия (зарин, зоман, VX, AC, Ch, Cs, CR);
• медленно действующие – обладают периодом скрытого действия (иприт, Фосген, BZ, Луизит, Адамсит).

Виды НПОВ

К видам нервно-паралитических отравляющих веществ относятся:

• зарин – второе после табуна вещества синтезированное в групп отравляющих веществ. Обладает стойким поражающим эффектом. Проникает в организм посредством вдыхания паров аэрозоля. Высокотоксичен как и все представители группы. Боевое применение ограничен локальными конфликтами. Такое вещество подпадает под классификацию оружия массового поражения. Самым известным случаем применения считается уничтожение курдов на севере Ирака режимом Саддама Хусейна;
• зоман – более совершенное отравляющее вещество. После введения в промышленное производство массово не применялся, но по своим свойствам превосходит зарин. Впервые синтезирован в Германии;
• Нервно-паралитический газ VX – семейство отравляющих веществ (В — газы), изобретенных в США. Массовое применение получили во время войны во Вьетнаме со стороны американской армии. Площадь поражения отравляющим веществом составила порядка 1 миллиона квадратных километров. Запрещен к применению во время военных конфликтов. От его действия пострадали 2 миллиона человек, помимо поражения центральной нервной системы и дыхательных путей изменяет структуры ДНК, что негативно отражается на будущем потомстве человека. Семейство официально считается самым современным на сегодняшний день.

Учения по отработке воздействия зарина

Фосфорорганические отравляющие вещества

В качестве фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) в настоящее время рассматривают три основных вещества — зарин, зоман и вещества Vx (ви-газы). Поражения этими токсикантами также могут возникнуть в результате проведения террористических актов и диверсий.

Все ФОВ чрезвычайно токсичны и способны на длительное время заражать местность (от 4–6 ч у зарина до 120 ч у Vx). Вызывают поражения при поступлении в организм любым путем. Вещества Vx особенно опасны при аппликации на кожу. Средние смертельные токсические дозы для зарина, зомана и Vx при ингаляции и накожной аппликации равны, соответственно: 0,1 мг×мин/л и 24 мг/кг; 0,03 мг×мин/л и 2 мг/кг; 0,01 мг×мин/л и 0,04 мг/кг.

Свойства НПОВ

Нервно-паралитические вещества в основном называют газами, хотя на самом деле это жидкости. Температура кипения у них от 150 градусов до 300. Растворяются в липидах, органических растворителях и жирах. Однако существует и вообще нерастворимая группа ОВ. Применяют такие вещества в форме аэрозоля, для проникновения химиката в дыхательную систему и под одежду.

Смертельная доза табуна:

• ингаляции 0,25−0,3 мг/л при воздействии в течение 15 минут.
• ингаляции 2 мг/л при воздействии в течение 30 секунд.
• внутреннее проникновение с водой или продуктами 5 мг/кг.
• проникновение через кожу 50 мг/кг.

Зарин — бесцветная жидкость со слабым фруктовым ароматом. Хорошо растворим как в воде, так и в других растворителях, не замерзает в зимнее время. В воде зарин может сохранять свои химические свойства около двух месяцев. Токсичнее табуна в десять раз. Готовый к применению химикат содержится в виде пара. Летом в воздухе Зарин находится несколько часов, зимой— до двух суток.

Зоман — бесцветная жидкость с запахом камфоры. Как и зарин, относится к группе легкорастворимых химикатов. Токсичнее зарина в три раза. Поражает человека любыми способами.

Миру известны два случая применения ОВ для массового поражения: 16 марта 1988 года бомбардировка Иракскими войсками города Халабджа (погибли пятнадцать тысяч человек) и 20 марта 1995 года в токийском метро религиозной сектой Аум Сенрикё (более шести тысяч пострадавших).

Физиологическое действие[править]

Зарин — отравляющее вещество, обладающее нервно-паралитическим действием. Вызывает поражение при любом виде воздействия, особенно быстро — при ингаляции. Первые признаки поражения (миоз и затруднение дыхания) появляются при концентрации зарина в воздухе 0,0005 мг/л (через 2 минуты). Смертельная концентрация при действии через органы дыхания в течение 1 минуты — 0,075 мг/л, при действии через кожу — 0,12 мг/л. Полулетальная доза (при которой погибает 50% особей) при попадании на открытую кожу — 24 мг/кг веса. Полулетальная доза при пероральном (через рот) введении — 0,14 мг/кг веса.

Механизм действия

Как и в случае с другими БОВ нервно-паралитического действия, объектом поражения зарина является нервная система организма.

При стимуляции двигательных и вегетативных нейронов происходит выброс медиатора ацетилхолина в межсинаптическое пространство синапса, благодаря чему производится передача импульса к мышце или органу. В физиологически здоровом организме после передачи импульса ацетилхолин утилизируется ферментом ацетилхолинэстеразой (АХЭ), в результате чего передача импульса прекращается.

Зарин необратимо ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу путём формирования ковалентного соединения с тем участком фермента, где ацетилхолин подвергается гидролизу. В результате содержание ацетилхолина в межсинаптическом пространстве постоянно растёт, и импульсы непрерывно передаются, поддерживая все иннервируемые вегетативными и двигательными нервами органы в активном состоянии (состоянии секреции, либо напряжения) вплоть до их полного истощения.

Клиническая картина

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.

Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:

Локализация воздействия	Признаки и симптомы
Местное действие
Мускариночувствительные системы
Зрачки	Миоз, выраженный, обычно максимальный (точечный), иногда неодинаковый
Цилиарное тело	Головная боль в лобной части; боль в глазах при фокусировке; незначительное помутнение зрения; иногда тошнота и рвота
Конъюнктива	Гиперемия
Бронхиальное дерево	Стеснение в груди, иногда с продолжительной одышкой, свидетельствующей о бронхоспазме или усилении бронхиальной секреции; кашель
Потовые железы	Потоотделение в месте контакта с жидким ОВ
Никотиночувствительные системы
Поперечнополосатые мышцы	Фасцикуляция в месте воздействия жидкости
Резорбтивное действие
Мускариночувствительные системы
Бронхиальное дерево	Стеснение в груди, иногда с продолжительной одышкой, свидетельствующей о бронхоспазме или усилении секреции; одышка, слабые боли в груди; усиление бронхиальной секреции; кашель; отёк лёгких; цианоз
Желудочно-кишечный тракт	Анорексия; тошнота; рвота; спастические боли в животе; ощущение тяжести в надчревной и загрудинной областях с изжогой и отрыжкой; диарея; тенезм; непроизвольная дефекация
Потовые железы	Усиленное потоотделение
Слюнные железы	Усиленное слюноотделение
Слёзные железы	Усиленное слезотечение
Сердце	Слабо выраженная брадикардия
Зрачки	Слабый миоз, иногда неодинаковый; позднее — более выраженный миоз
Ресничное тело	Помутнение зрения
Мочевой пузырь	Частота позывов к мочеиспусканию; непроизвольное мочеиспускание
Никотиночувствительные системы
Поперечнополосатые мышцы	Быстрая утомляемость; лёгкая слабость; мышечное подёргивание; фасцикуляция; судороги; общая слабость, в том числе дыхательной мускулатуры, одышка и цианоз
Ганглии симпатической нервной системы	Бледность; периодическое повышение давления
Центральная нервная система	Головокружение; напряжённое состояние; тревога, нервное возбуждение; беспокойство; эмоциональная лабильность; чрезмерная сонливость; бессонница; ночные кошмары; головная боль; тремор; апатия; абстиненция и депрессия; всплески медленных волн при повышенном напряжении во время Г, особенно при гипервентиляции; дремота; трудности концентрации; анамнестическая реакция; спутанность сознания; невнятная речь; атаксия; общая слабость; конвульсии; депрессия респираторных и циркуляторных центров с одышкой, цианозом и падением кровяного давления.

Химические и физические свойства яда

Это эфир (жидкость) без цвета и запаха. Если его нагреть до комнатной температуры, вещество приобретет слегка уловимый аромат цветов яблони. Главное его свойство – моментально переходит из жидкого состояния в газообразное. В воздухе газ неустойчив. Зимой его концентрация в окружающей среде сохраняется в течение нескольких суток, а летом – пару часов.

При любом контакте с человеком наступает тяжелое отравление. Самым опасным является ингаляционный путь. Если вдохнуть газ, негативное воздействие наступает уже через несколько минут.

Если в дыхательные пути поступит большой объем вещества, смерть может наступить моментально. Газ в одинаковой степени опасен в случае попадания на слизистые, кожные покровы или в органы ЖКТ.