Фосфорорганические соединения

       Действие ФОС на органы дыхания в легких случаях интоксикации проявляется одышкой с удлиненным свистящим выдохом, кашлем, усиленным выделением бронхиальной слизи. При тяжелых отравлениях могут развиться асфиксия, парез и паралич дыхательной мускулатуры. В начальном периоде интоксикации чаще всего возникает тахикардия, которая затем сменяется брадикардией. Часто развиваются аритмии, замедляется проведение возбуждения по миокарду, бывает предсердно-желудочковая блокада. Артериальное давление вначале повышается, затем снижается.

      При острых отравлениях ФОС легкой степени в периферической крови изменений обычно не находят. При интоксикациях средней тяжести в крови отмечаются эритроцитоз, увеличение количества лейкоцитов, ускорение СОЭ.

     Для хронических отравлений ФОС характерны жалобы на нарушение обычного ритма сна — бессонница ночью и сонливость в дневное время. Несколько реже отмечаются жалобы на боли в области сердца, сердцебиения, одышку, возникающую при физических нагрузках. Исследование желудочно-кишечного тракта нередко выявляет вздутие живота, увеличение размеров печени и болезненность при пальпации.

    При характерной для всех ФОС клинической картине отравлений сроки наступления интоксикации для отдельных препаратов и выраженность проявлений имеют свои отличия. Так, хлорофос оказывает токсическое действие при попадании на кожу, внутрь через органы дыхания. Для него характерно постепенное (спустя 5—15 дней) развитие поражения нервной системы.

ЛЕЧЕНИЕ. При отравлении воздушным путем прежде всего  удаляют потерпевшего из очага поражения, снимают одежду и моют кожу с мылом. При приеме яда внутрь необходимы введение активированного угля и другие мероприятия по удалению отравляющего вещества из ЖКТ. Проводят также ингаляции кислорода, ИВЛ ,противосудорожную терапию . При выраженных мускариновых эффектах назначают М-холиноблокатор атропин, 0,5-2 мг в/в каждые 15 мин до прекращения бронхореи (ориентироваться на ЧСС и диаметр зрачков не следует). При необходимости атропин вводят несколько раз или проводят его постоянную инфузию в течение нескольких суток. При отравлении фосфорорганическими соединениями с выраженными никотиновыми эффектами вводят пралидоксим (реактиватор АХЭ ), 1-2 г в/в в течение 5-20 мин; при необходимости введение повторяют через 4-6 ч. Ни атропин , ни пралидоксим не устраняют центральные эффекты. Не ясно, стоит ли вводить пралидоксим при отравлении карбаматными соединениями: хотя необходимости в нем обычно нет, вреда от него тоже не будет (особенно если одновременно с ним вводят атропин ) [6].

 

 2.2.3 Боевые отравляющие вещества

     Отравляющие вещества — (ОВ) ядовитые (токсичные) соединения, применяемые для снаряжения хим. боеприпасов; составляют основу хим. оружия. Различают ОВ смертельного действия и ОВ, временно выводящие из строя.

Отравляющие вещества фосфорорганические — (ФОВ) О. в., представляющие собой органические эфиры фосфорных кислот; относятся к О. в. нервно паралитического действия.   

Отравляющие вещества конвульсивно-паралитического  действия (фосфорорганические соединения – ФОС)[7]

     В настоящее  время в многих местах во  всём мире существует реальная  угроза терактов, напр. используя  конвенциональное оружие или  оружие массового поражения. Одним  из видов оружия массового  поражения является  химическое (т.наз. боевые отравляющие вещества - БОВ). Этот вид оружия охватывает: отравляющие вещества конвульсивно-паралитического действия (известные также, как фосфорорганичексие соединения - ФОС). С целью уменшить последствия потенциального теракта, используя этог тип веществ, мы должны знать основные способы поведения в случае столкновения с ними. Медицинский персонал также должен знать как вести себя  с людьми, подвергнутыми действию данного или другого типа боевых отравляющих веществ

     Примеры, особенности

      Зарин (изопропиловый эфир метилфторфосфоновой к-ты), жидкость без цвета и запаха, смешивается во всех отношениях с водой и орг. растворителями.  
Немецкие учёные изготовили сарин в 1930 годух; прежнее употребление зарина наступило во время войны Ирака с Ираном в 1980 году, атаки японской секты Aum Shinrikyo в Матсумато, в Япони, в 1994 году и во время атаки на метро в Токио в 1995 года.

Зоман (пинаколиловый  эфир метилфторфосфоновой к-ты), бесцветная жидкость о слабом запахе камфары или гниющих плодов, быстро испаряющаяся в комнатной температуре. Он изготовлен в 1944 года в Германии, сначала как инсектицид. Вероятное его употребление  во время войны Ирака с Ираном в 1980 году.

Табун (диметиламид этилового  эфира цианофосфорной кислоты); бесцветная жидкость о слабом фруктовом запахе. Табун впервые был получен  в 1936 году в Германии, возможне его  употребление во время войны Ирака с Ираном в 1980 году.

Вэ Икс (англ. VX, ви-газ, Ви-Экс: О-этил-S-2-диизопропиламиноэтилметилфосфонат), принадлежит к V группе - самых опасных  веществ ФОС. VX - безвкусная, неароматная жидкость о текстуре высокого качества автомобильного масла, высокой липкости и низкой летучести. Он создан в Экспериментальных лабораториях химической защиты, Портон-Даун, Великобритания, в 1952 году. Ирак использовал Ви-Экс как оружие в 1988 году и сбросил на Иран три бомбы, наполненные газом. Также в 1991 г . жители Ирака использовали Ви Икс в "разбирательстве" с курдами. 
  
 
 
ТАБЛИЦА 1. Смертельные дозы ФОС (источник: http://chemik.vitnet.pl, изменённый)

Вещество	LCt50 (мг · мин ·  м3)	LD50 (мг)
Табун	400	1000
Зарин	100	1700
Зоман	50	100
VX	10	10

LCt50 - средняя токсодоза,  вызывающая смертельный исход  у 50% поражённых 
LD50 - средняя смертельная токсодоза, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых 
 
ТАБЛИЦА 2. Срок действия ФОС (источник: http://chemik.vitnet.pl, изменённый)

Вещество	VX	Taбун	Зоман	Зарин
Срок действия  в темп. 15°C	3 дня	1 день	5 часов	30 минут
Cрок действия в  темп. 10°C	8 дней	4 дня	2 дня	8 часов

 

Пути проникания в организм

·    дыхательными путями 
Пары некоторых ФОС быстро возникают из их жидкости в комнатной температуре. Они тяжелее воздуха, в связи с чем высшая концентрация выступает на более низких высотах. 
·    пищевой системой 
Отравленная пища и питьевая вода. 
·    Через кожу, слизистые оболочки, глаза 
ФОС как жидкость могут легко проникнуть в человеческий организм через кожу или глаза. Пары в большой концентрации могут также пробраться в строй через кожу.

Признаки  выступающее у контакта

Независимо от вида и  способа столкновения, немедленные  симптомы это: насморк, тяжесть в  грудной клетке, увеличение зрачков, проблемы с дыханием, надмерное производство слюны и пота, усиленное удаление мочи, нарушения пульса и давления крови, ослабление, рвота, судороги и боли живота, судороги мязов, дезориентация, приступы апоплексии, паралич, спячка, задержка в работе дыхательной системы и смерть. В зависимости от путей проникновения в организм выступают в разной очередности (данные для зарина):

• дыхание: в течение нескольких секунд от первого контакта насморк, чувство тяжести в грудной клетке, проблемы с дыханием
• еда: первые признаки это наиболее часто рвота, понос и боли в животе или судороги; продолжаются от 15 минут до  2 часов после потребления
• контакт с кожей: потение и судороги мязов; если контакт наступил только через кожу могут выступить лишь после около 2 часов
• контакт с глазами: первые признаки это увеличенные зрачков, судороги мзяов, вызывающие нарушения зрения, чесание и боль глазов а также конъюктивит; свышеназванные симптомы появляются в течение нескольких секунд или нескольких минут после контакта.

 

 Способ поведения

Если подозревается  контакт с ФОС в жидком состоянии  или в виде пара следует немедленно снять всякую одежду и умыть целое тело водой с большим количеством мыла. Во время снимания одежды, подвергнутой влиянию жидких ФОС, надо быть особенно внимательным и осторожным, чтобы избежать контакта с заражённой одежды с телом. Не снимать одежды через голову - если нет другой возможности, следует взять ножницы и разрезать её, чтобы избежать дадьнейшего контакта с ФОС. Следует как можно быстрее вызвать медицинскую помощь.

Большая концентрация ФОС  в виде пара, а тоже жидкое ФОС, могут  проникнуть в организм через кожу или одежду. Обеи формы ФОС - жидкость и пар -  в состоянии испортить одежду, поэтому тоже всякая, возможно заражённая, одежда должна остаться вложенной в пластмассовый мешок. Этот мешок должен остаться герметически заключенным и вложенным во второй мешок, который тоже должен остаться точно заключенным. Никто не должен прикасаться к ним. 
 
В случае подозрения контакта ФОС с глазами и появления таких признаков, как печение глаз или нарушения зрения, следует немедленно промыть глаза под текущей водой не менее 15 минут и как можно быстрее связаться с врачом.

В случае проникновения  ФОС в организм с водой или  едой, следует отказаться от дальнейшего  применения пищы. Следует сдерживаться от попытки рвать. Связаться с  врачом.

Во время проишествия  с ФОС или химической атаки, рекомендуется покинуть заражённое пространство. Будучи снаружи,  рекомендуется идти „под ветер”. Пары ФОС более тяжёлы чем воздух, в связи с чем они будут опускаться. Последовательно, для защиты полагаеться войти на самый высокий пункт в местности. Во времея происшествия в середине здания необходима немедленная эвакуация. Если заражение не в непосредственной близости, рекомендуется соблюдать инструкции, передаваемые по  радио и телевидению. Во время атаки надо быстро надеть  ISOPS (Индивидуальные средства защиты от заражений) - противогазовые маски и предохранительную одежду.

Диагноз

Существуют тесты, с  помощью которых можно определить уровень химических веществ в  крови и мочи с целью подтверждения  воздействия ФОС на данного человека. Эти тесты в состоянии раскрыть каждое отдельное вещество в организме. Существует риск ошибки - перепутать ФОС с присутствующими в организме пестицидами.

Лечение

Следует изолировать  человека от источника заражения. Затем  применить противоядие (атропин, диазепам, пралидоксым) нейтрализующее действие ФОС и перевезти больного в больницу.

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Теоретические предпосылки технологии микробной биоремедиации почв, загрязненных фосфорорганическими ядохимикатами

В настоящее время  одной из наиболее острых проблем  экологической биотехнологии является деструкция органических ксенобиотических соединений фосфора – фосфонатов (Рn) и неорганических фосфитов (Pt) [8]. Фосфонаты являются классом фосфорорганических соединений, характеризующихся наличием химически стабильной углерод-фосфорной связи. Эта связь устойчива к химическому гидролизу и тепловому разрушению, а также к фотолизу . Она встречается в широком ряду фосфорорганических соединений – природных и антропогенных. Последние являются основным источником загрязнения окружающей среды.

Фосфонаты и их производные встречаются также в составе живых организмов. Одним из природных соединений, содержащих С-Р связь, является 2-аминоэтилфосфоновая кислота (2-AEР). Это соединение обнаружено у жгутиковых, обитающих в рубце овец. В дальнейших исследованиях было установлено, что 2-АЕР входит в состав фосфонолипидов, названных так по аналогии с липидами]. Фосфонолипиды были найдены у простейших, жгутиковых, кишечнополостных. моллюсков , низших грибов  и даже у человека . Помимо липидов, 2-AEP обнаружена в составе белков  и полисахаридов . Другими представителями фосфонатов биогенного происхождения являются антибиотики, синтезируемыеStreptomyces. Среди них – фосфономицин (1,2-cis-эпоксипролилфосфоновая кислота) – ингибитор биоситеза UDP N-ацетилмурамовой кислоты, компонента клеточной стенки микроорганизмов ] и биалафос (L-аланин-L-аланин-фосфонотрицин)  – ингибитор глутаминсинтазы растений и Е. со1i ]. К биогенным фосфонатам относятся также фосфонопируват и фосфоноацетат].  
Предполагается, что фосфонаты и фосфиты появились на ранней стадии развития Земли и могли быть предбиологическими переносчиками фосфора . Обнаружение метил-, этил- и других алкилфосфонатов с преобладанием метилфосфоната в образце метеорита Мечисон  позволило его исследователям предположить, что эти соединения могли присутствовать в высоких концентрациях на Земле и на первоначальном этапе зарождения жизни. Фосфитные радикалы могли служить исходным материалом для образования винилфосфоновой кислоты, которая, в свою очередь, могла быть исходным соединением для синтеза фосфоноацетальдегида, фосфоноуксусной кислоты, этил-, 1-гидроксиэтил- и 2-гидроскифосфоновых кислот. Фосфоноацетальдегид при этом мог получаться в больших количествах. 
Фосфонаты – относительно редкий компонент биоты, поэтому естественная биодеградация их в природе происходит медленно. Превращения фосфонатов в окружающей среде мало изучены. Однако все больше и больше данных свидетельствует о способности бактерий использовать фосфонаты в качестве источника фосфора. В отличие от более лабильных O-Р, S-Р и N-Р связей, связь С—Р является крайне стабильной к химическому гидролизу, термическому расщеплению и фотолизу . Но поскольку фосфонаты все же являются компонентами живых организмов, то в принципе должны существовать метаболические пути их деструкции. Однако расщеплять С—Р связь способны в основном прокариотические микроорганизмы и некоторые низшие эукариоты. Поэтому поиск таких видов является основой для разработки технологии биодеградации ФОС. Принципом технологии является способность селективных микроорганизмов использовать фосфонаты в качестве единственного источника фосфора. Фосфонат при этом превращается в неорганический фосфат (Рi). 
     Следует подчеркнуть, что как фундаментальные, так и прикладные аспекты проблемы биодеградации соединений с прямой С—Р связью исследованы недостаточно. Поэтому первостепенной и наиболее актуальной задачей, требующей своего решения, является идентификация, выделение и изучение фермента С—Р лиазы, ответственной за гидролиз прямой С—Р связи. 
Впервые доказательство биологического расщепления С—Р связи было получено на примере Е. cоli . Эта бактерия может использовать метилфосфоновую или этилфосфоновую кислоты в качестве единственного источника фосфора. Возможно, что после истощения неорганического фосфата из окружающей среды последний оказывался доступным только в виде фосфитов и фосфонатов. Поэтому микроорганизмы выработали ферментные системы для их катаболизма. Это косвенно подтверждается работами по молекулярно-генетическому анализу окисления фосфита и гипофосфита клетками Pseudomonas stuzeri WМ88. Результаты этих работ указывают на наличие взаимосвязи между метаболизмом фосфонатов, фосфита и гипофосфита.