Засоби хімічної зброї нервово-паралітичної дії

ЗаJames M. Madsen, MD, MPH, University of Florida
Переглянуто/перевірено січ. 2023

Речовини нервово-паралітичної дії — це хімічні речовини, що застосовуються у хімічній війні, які діють безпосередньо на нервові синапси, зазвичай підвищуючи активність ацетилхоліну.

Інші хімічні речовини застосовували в військових протистояннях перед Другою світовою війною; їх іноді називають хімічними речовинами першого покоління. Хімічні речовини наступного покоління включають 3 типи речовин нервово-паралітичної дії:

  • Речовини серії G (2-е покоління)

  • Речовини серії V (3-е покоління)

  • Речовини серії А (4-го покоління)

Речовини серії G, або G речовини, включають GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) та GF (циклозарин), які були розроблені у нацистській Німеччині до та під час Другої світової війни. При навколишній температурі вони є водянистими рідинами з високою леткістю, що становить небезпеку як при потраплянні на шкіру, так і при вдиханні.

Речовини серії V включають VX; ці сполуки синтезували після Другої світової війни. Вони є стійкими рідинами з консистенцією моторної оливи. Вони випаровуються дуже повільно, і основна небезпека пов'язана з контактуванням із рідиною. Вони також набагато сильніші, ніж речовини серії G.

Речовини серії А — це засоби нервово-паралітичної дії, що розроблялися у Радянському Союзі, починаючи з 1970-х років. Вони також називаються засобами Новічок, а репрезентативними сполуками є: A-230, A-232 та A-234, які є ще більш стійкими, ніж речовини серії V, і такими ж потужними. Речовина серії А була використана під час замаху у Великій Британії у 2018 році, а інша речовина серії А була використана під час замаху на російського активіста Олексія Навального у 2020 році.

Жодна з цих речовин не має вираженого запаху і не викликає місцевого подразнення шкіри. Усі речовини нервово-паралітичної дії є естерами фосфатів і фосфоорганічними пестицидами. Однак, нервово-паралітичні засоби набагато сильніші; LD50 (кількість, яка потрібна для того, щоб призвести до смерті половини людей, які отримують цю дозу) VX становить приблизно 3 мг.

Патофізіологія уражень бойовими отруйними речовинами нервово-паралітичної дії

Речовини нервово-паралітичної дії інгібують фермент ацетилхолінестеразу (АХЕ), яка гідролізує нейротрансмітер ацетилхолін (АХ) після завершення активації ацетилхоліном рецепторів нейронів, м'язів та залоз. Пригнічення АХЕ спочатку призводить до підвищення рівня АХ у всіх його рецепторах (холінергічна криза), що викликає підвищену активність ураженої тканини, призводячи в кінцевому підсумку до виснаження та відмови тканин в ЦНС та скелетних м'язах. Нервово-паралітичні речовини інгібують як мускаринові, так і нікотинові рецептори АХ. Мускаринові рецептори АХ присутні в центральній нервовій системі (ЦНС), вісцеральних гангліях, волокнах гладких м’язів та екзокринних залозах; нікотинові рецептори АХ присутні в скелетних м’язах.

Зв'язування речовини з нервово-паралітичною дією з АХЕ є по суті незворотним без лікування; лікування оксимом може допомогти регенерувати фермент до тих пір, поки зв'язок не буде стабілізовано (процес називають старінням) з плином часу. Старіння більшості речовин нервово-паралітичної дії, таких як фосфаторганічні інсектициди, триває від кількох годин, але старіння GD (зоману) відбувається практично повністю протягом 10 хвилин після зв’язування.

Симптоми та ознаки уражень бойовими отруйними речовинами нервово-паралітичної дії

Клінічні прояви залежать від стану речовини, шляху впливу та дози.

Вплив парів на обличчя за лічені секунди спричиняє місцеві ефекти, такі як міоз, ринорея та бронхоспазм, що прогресують до повного діапазону системних проявів надмірного холінергічного впливу.

Однак вдихання парів призводить до колапсу протягом секунд.

Вплив рідини на шкіру спочатку спричиняє місцеві ефекти (місцеве посмикування, фасцикуляції, пітливість). Системні ефекти виникають після латентного періоду, який може тривати до 18 годин після впливу дуже малої краплі речовини ревпово-паралітичної дії серії G або V; навіть летальні дози зазвичай протягом 20-30 хвилин викликають симптоми та ознаки, які можуть включати раптовий колапс та судоми, що виникають без попередження. При потраплянні на шкіру рідкої речовини серії A, спостерігається латентний період тривалістю від годин до одного або двох днів.

У пацієнтів спостерігається частковий або повний холінергічний токсидром або холінергічна криза (див. таблиці «Загальні токсичні синдроми» та «Симптоми та лікування специфічних отруєнь»). Надмірна і непередбачувана втома ЦНС призводить до збудження, сплутаності свідомості, втрати свідомості та судом, що прогресують до відмови респіраторного центру в продовгуватому мозку. Надмірна і раптова втома скелетних м’язів викликає посмикування і фасцикуляції, які прогресують до слабкості і паралічу. Надмірна стимуляція холінергічно активованих гладких м'язів призводить до міозу, бронхоспазму та гіперперистальтики (з нудотою, блюванням та спазмами) та надмірної стимуляції екзокринних залоз, що призводить до надмірної сльозотечі, виділень із носа, слиновиділення, виділення з бронхів, надмірного виділення шлункового соку та підвищеної пітливості. Смерть, як правило, виникає внаслідок центрального апное, але причинами смерті також можуть стати безпосередній параліч діафрагми, бронхоспазм та бронхорея.

Також можуть виникати довгострокові неврологічні та нейроповедінкові ефекти, які включають синдром, відомий під назвами хронічного органофосфат-індукованого нейропсихіатричного розладу та хронічної нейропатії, індукованої фосфороорганічним ефіром.

Діагностика уражень бойовими отруйними речовинами нервово-паралітичної дії

  • Клінічна оцінка

Діагностика проводиться клінічно, хоча лабораторні аналізи для визначення рівня холінестерази в еритроцитах або рівня холінестерази в плазмі, а також більш спеціалізовані лабораторні аналізи можуть підтвердити вплив нервово-паралітичної речовини.

Сортування

Усіх людей із підозрілими рідинами на шкірі необхідно визначити як пріоритетних для негайного знезараження ураженої ділянки. Після цього пацієнти можуть пройти курс лікування, виходячи з їхніх симптомів та ознак. Усіх пацієнтів, які зазнали впливу нервово-паралітичних речовин, які мають значне утруднене дихання або системні ефекти, слід негайно розглядати для надання медичної допомоги.

Лікування уражень бойовими отруйними речовинами нервово-паралітичної дії

  • Антихолінергічні препарати (наприклад, атропін)

  • Реактиватори оксиму (наприклад, 2-PAM, MMB-4)

  • Бензодіазепіни

  • Підтримка органів дихання за необхідності

Увага до порядку Airway (Дихальні шляхи), Breathing (Дихання), Circulation (Кровеносна система), Immediate Decontamination (Негайне знезараження), та Drugs (Ліки) відіграє першочергове значення. Бронхоспазм може бути настільки тяжким, що вентиляція може бути неможливою до введення атропіну (див. таблицю «Симптоми та лікування специфічних отруєнь»). При роботі з речовинами, що потрапили в дихальні шляхи, через вдихання та в кровоносну систему, вживаються стандартні заходи, що розглядаються в розділі «Кардіопульмональна реанімація (КПР) у дорослих».

Деконтамінація

Якомога швидше слід знезаразити всю підозрілу рідину на шкірі, використовуючи лосьйон для дезінфекції шкіри Reactive Skin Decontamination Lotion (RSDL®); також можна використовувати 0,5 % розчин гіпохлориту, а також мило та воду. Можливо, забруднені рани потребують огляду, видалення всіх залишків матеріалів та ретельного промивання водою або фізіологічним розчином. Після знезараження шкіри можуть виникнути тяжкі симптоми та смерть, оскільки знезараження може не повністю усунути речовини нервово-паралітичної дії, які проникають через шкіру.

Медикаментозне лікування

У США застосовують два препарати:

  • Атропін

  • 2-піридин альдоксим метилхлорид (2-PAM — також називається пралідоксим)

Атропін блокує дію ацетилхоліну (АХ) на мускаринові рецептори. 2-PAM реактивує ацетилхолінестеразу (АХЕ), яка була фосфорильованою речовинами нервово-паралітичної дії (або фосфатними інсектицидами), але процес старіння якої ще не розпочався. Оскільки атропін діє тільки на мускаринові рецептори АХ, 2-PAM також необхідний для усунення дії на скелетні м'язи (наприклад, посмикування, слабкості дихальних м'язів і паралічу). Оксим 1,1′-метиленбіс[4-[(гідроксиіміно)метил]-піридиній] дибромід або MMB-4, виявляється більш ефективним щодо більш широкого спектру речовин нервово-паралітичної дії, ніж 2-PAM, і замінить застосування 2-PAM військовослужбовцями США протягом наступних декількох років.

В рамках допомоги на полі бою, догоспітальної допомоги та допомоги при масових ураженнях зазвичай використовуються автоінжектори для внутрішньом'язового застосування — кожен із них містить 2,1 мг атропіну та 600 мг 2-PAM. Препарати вводяться у живіт або інший великий м’яз (наприклад, у стегно) перед встановленням в/в доступу. Після отримання в/в доступу наступні дози вводяться внутрішньовенно..

Дорослі пацієнти зі значущим утрудненням дихання або системними ефектами повинні негайно отримати три дози атропіну по 2,0 мг (у разі внутрішньовенного введення) або 2,1 мг (у разі застосування автоінжектора) і три дози по 600 мг 2-PAM, після чого негайно вводиться бензодіазепін. Мідазолам замінив діазепам як засіб, якому надають перевагу, оскільки мідазолам краще засвоюється при внутрішньом'язовому введенні, але, залежно від наявності, можна використовувати будь-який з них. Обидва препарати при лікуванні токсичної дії нервово-паралітичної речовини вводять у дозах 10 мг. Для лікування судомних нападів нещодавно розроблений автоінжектор мідазоламу на 10 мг з часом замінить автоінжектор діазепаму.

Пацієнтам із менш тяжкими ознаками та симптомами можна ввести одну комбіновану дозу з автоінжектора (атропін та 2-PAM) повторно через 3–5 хвилин, якщо симптоми не зникли. Бензодіазепін не вводиться автоматично за винятком випадків, коли потрібно буде одночасно застосовувати 3 автоінжектори. Додаткові дози атропіну 2 мг вводитимуться кожні 2–3 хвилини до зникнення мускаринових ефектів (резистентність дихальних шляхів, виділення). Додаткові дози 600 мг 2-PAM можна давати щогодини, за потреби, для контролю впливу на скелетні м'язи (смикання, фасцикуляції, слабкість, параліч). Додаткові дози бензодіазепінів призначають у разі необхідності для лікування судом. Зверніть увагу, що пацієнти з паралічем можуть мати судоми за відсутності видимих конвульсій. Перехід до в/в введення повинен здійснюватися за першої можливості. Дітям вводяться менші дози.

Наслідки отруєння речовинами серії А важко лікувати, коли жертва перейшла до холінергічної кризи; необхідне агресивне лікування атропіном, а також оксимом, разом із скополаміном 1 мг в/в. Під час латентного періоду жертву потрібно якомога швидше знезаразити, хоча знезараження, особливо при застосуванні RSDL®, може бути ефективним навіть через годину або дві після експозиції. Необхідно контролювати частоту серцевих скорочень, внутрішню температуру та рівні ацетилхолінестерази (АХЕ).

Профілактика уражень бойовими отруйними речовинами нервово-паралітичної дії

Якщо передбачається, що сталося отруєння нервово-паралітичною речовиною, слід розглянути можливість попереднього лікування 30 мг піридостигміну перорально кожні 8 годин. Ця сполука є зворотною ефіром карбамінової кислоти. Оскільки піридостигмін поєднується з ацетилхолінестеразою зворотно, він фактично захищає фермент від незворотного пригнічення речовиною нервово-паралітичної дії; після руйнування зворотного зв'язку вивільнення холінестерази може допомогти гідролізувати надлишки ацетилхоліну в органах-мішенях.

Піридостигмін спочатку призначався для потенційного впливу на речовину нервово-паралітичної дії зоман, що має швидкий час старіння (GD), але тепер дозволений як попереднє лікування при отруєннях всіма типами нервово-паралітичних речовин серії G, V і A. Таким чином, може також мати сенс використовувати піридостегмін протягом тривалого латентного періоду після підозри на вплив речовин серії А. Однак, оскільки піридостигмін також є інгібітором ацетилхолінестерази, його не слід вводити після початку холінергічної кризи або навіть якщо частота серцевих скорочень або внутрішня температура знижується на > 25 % від вихідного рівня протягом латентного періоду; таких пацієнтів слід лікувати з приводу холінергічної кризи.

Погляди, висловлені у цій статті, є поглядами автора і не відображають офіційної політики Департаменту армії, Міністерства оборони або Уряду США.