Как газ зарин действует на человека, симптомы поражения организма. Токсикологические характеристики

Зарин — изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты — отравляющее вещество нервно-паралитического действия ; бесцветная, подвижная жидкость.

При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы зарин быстро в них впитывается. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза .

Зарин применяется для поражения путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние — пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 километров от места применения. Стойкость зарина летом может достигать нескольких часов, зимой — до двух суток.

Средствами защиты от зарина служат противогаз, а также антидоты, в частности, атропин.

Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания). Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л при экспозиции одна минута. Смертельная концентрация при резорбции через кожу — 0.12 мг/л.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных наблюдаются сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

В случае попадания через кожные покровы характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее.

В 1993 году в Париже государствами — участниками ООН была открыта для подписания Конвенция о химическом оружии , запрещающая производство и накопление многих химических средств, в том числе зарина. Конвенция вступила в силу 29 апреля 1997 года, и призвала к полному уничтожению всех запасов указанных химических средств к апрелю 2007 года.

Зарин классифицируется как отравляющее химическое вещество широкомасштабного поражения на фосфорной основе. Вместе с подобными интоксикационными средствами относится к группе смесей нервно-паралитического действия, итогами от применения которых являются тяжелейшие нарушения здоровья, вплоть до фатального исхода.

Специалистами немецкой химкомпании, в 1938 году разрабатывающими инсектицид, был получен страшнейший токсин, вызывающий необратимые нарушения функционирования ЦНС. Под кодовым номером 146 смесь была направлена на нужды военной промышленности в качестве оружия масштабного поражения.

Диагностирование зарина непосредственно на человеке было проведено в 1953 году, причем, тестируемый субъект умер прямо во время опыта от тяжелого токсикоза.

Широкомасштабное использование зарина началось в 1988 году в процессе военных действий Ирака и Ирана. Иракскими военными была проведена массовая газовая атака с применением зарина и других подобных газов, унесшая жизни более 7-ми тыс. мирных жителей. Газы, стелясь по земле в огромной концентрации, приводили к молниеносной смерти.

Особенности применения

Основным боевым состоянием вещества считается газ. Применяют зарин, заражая нижний атмосферный слой. Невосприимчивость человеческих рецепторов к подобному газу позволяет незаметное его применение. Обнаружить его в воздухе можно только при помощи специфических приборов химзащиты либо газосигнализатора.

Особенностью газа также является его способность впитываться в прорезиненные и окрашенные поверхности, и дальнейшее испарение из них за пределами зараженной площади с попутным интоксикационным воздействием на людей.

Защитные механизмы

Максимальную защиту от паров яда обеспечит герметичное помещение. В качестве же временной защиты людей на местности, зараженной зарином, применяют комплекты химзащиты с чулками и противогазы.

Подобная экипировка задерживает пары отравляющего средства не более чем на полчаса. Выходя из зараженной зоны, в первую очередь снимают одежду, далее – противогаз.

Если специфических средств для защиты нет, тогда используют одежду из плотных материалов, которая даст возможность снизить скорость проникновения газа в организм. Первостепенными для защиты являются дыхательная система и глаза.

В естественных условиях зарин является жидкостью, легко испаряемой и не имеющей аромата, что затрудняет его обнаружение в воздухе.

Важно! Наименьшая отравляющая концентрация – 0,0005мг/дм³ воздуха. При превышении концентрации в 150 раз (0,075мг) – фатальный исход наступает не более чем через 1 минуту.

Жидкая фракция зарина не менее опасна – проникновение на кожу в концентрации 24 мг/кг веса, либо в ротовую полость – 0,14 мг/кг, обеспечивает быструю смерть.

Замерзает яд при температуре в -57̊ С, что позволяет беспроблемное использование его в зимний период.

Вещество крайне неустойчиво, зимой его сосредоточение в воздухе сохраняется до трех суток, летом – несколько часов.

Помимо поражения нервной системы, отличительной чертой зарина считается его склонность к связыванию большинства ферментов человеческого организма. Например, холинэстераза, на которую повлиял зарин, не может поддерживать нормальную работоспособность волокон нервной системы.

Механизм воздействия отравляющего вещества

Главным объектом воздействия в организме является ЦНС. Раздражающе воздействуя на воспроизведение нервного импульса к мышцам и органам внутренней секреции, стимулирует непрерывность процесса, что полностью истощает нервы.

Различают общий и местный типы воздействия на человека. В первую очередь под отравление попадают слизистые дыхательной системы:

появляются выделения из носовых пазух;
затрудняется дыхание из-за чрезмерного образования секрета в бронхах и легких;
увеличивается слюнообразование, что вызвано поражением желез секреции ротовой полости.

Клинические проявления, вызванные разрушением ЦНС:

повреждение оболочек мозга, вызывающее головные боли, головокружения, нарушение сна, слабость и перевозбуждение;
повреждение головного мозга, итогами которого являются тремор, снижение концентрации, нарушение речевой функции, конвульсивные припадки, одышка (вызвана сбоями в работе дыхательного центра), гипотония;
психические расстройства – апатические и депрессивные состояния, неврозы, нестабильность эмоциональных проявлений.

К проявлениям поражения зрения относят:

неестественное расширение либо сужение зрачков, различное в обоих глазах;
болевые ощущения в районе лба;
расстройство фокусировки;
спад остроты зрения;
окрас конъюнктивы в багровый оттенок.

Клинические проявления расстройства системы дыхания:

нарушение дыхания, одышка;
боли в грудной области, сдавливание;
интенсивная выработка секрета в бронхах;
непрекращающийся кашель;
отечность легких;
изменение оттенка кожных покровов, появление синюшности.

Поражения ЖКТ:

выраженные спазмы брюшной полости;
постоянная тошнота;
рвотные позывы;
расстройство процесса дефекации, выраженное сильной диареей;
самопроизвольная дефекация.

Расстройства других систем:

замедление сердечного ритма;
частые позывы к опорожнению мочевого пузыря;
непроизвольное мочевыведение;
рефлекторные мышечные сокращения.

Зарин отличается кумулятивным воздействием, скапливаясь внутри организма и вызывая фатальный исход. Проникая внутрь, сначала провоцирует скрытые проявления, далее симптомы выявляются практически молниеносно и зависят от концентрации попавшего вещества.

Легкая степень интоксикации

При отравлении веществом в незначительных количествах симптоматика схожа с признаками отравления другими газами и проявляется в боли в груди, одышке, нечеткости сознания и упадке сил.

Средняя степень

Чем выше концентрация вещества, тем более выражены симптоматические проявления токсикоза. На данной стадии явным симптомом выступает сильное сужение зрачка с болью глаз и слезотечением.

Далее развивается чувство страха, паники, увеличивается потообразование, наступает спазм гортани, ведущий к одышке, рвотным позывам и астматическим приступам. Частота сокращений сердца увеличивается, мышцы начинают непроизвольно сокращаться, возможны самопроизвольная дефекация и опорожнение мочевого пузыря.

Важно ! На данной стадии вероятность фатального исхода около 50 %. В случае же неоказания своевременной помощи опасность прогрессирует до 100%.

Тяжелая степень

Вызывается критической концентрацией поступившего яда. Симптоматика схожа со средней степенью, но с более быстрым и тяжелым проявлением: невыносимые боли головы и глаз, тяжелейшая рвота и неконтролируемые дефекация и выделение мочи.

В течение примерно 2-х минут наступает потеря сознания, с сильнейшими судорогами и последующим параличом дыхательного центра, вызывающего смерть в течение 5-ти минут.

Эффективность оказания первой помощи зависит от степени поражения зарином. Помочь можно только при легкой и средней степени интоксикации. Важно не допустить перехода в опасную форму с гарантированным фатальным исходом!

Выявление пострадавшего от зарина требует соблюдения конкретных действий:

Покинуть с больным очаг поражения либо предоставить потерпевшему средства защиты – противогаз и защитную одежду. Далее следует снять зараженные вещи, чтобы снизить контакт их с кожными покровами, умыть лицо содовым раствором и одеть оснащение для защиты.
Ввести путем мышечной инъекции специфический антидот – атропин. Вводят его спустя каждые 10 минут до наступления улучшения состояния – расширения зрачков и устранения судорог и боли. В случае отсутствия антидотов вводят антигистаминные средства – димедрол, циклизин и др.
Дальнейшая терапия проводится в стационарных условиях.

Стационарное лечение

Терапия в условиях стационара проводится в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Больного помещают в отдельную палату, защищенную от раздражителей, со звукоизоляцией и регулированием интенсивности освещения.

В первую очередь больному проводят промывание ЖКТ растворами щелочей с целью максимального выведения зарина из организма. Далее вводят антидоты и проводят симптоматическое лечение: восстанавливают функционирование организма, вводят противосудорожные препараты, корректируют деятельность ЦНС, проводят ИВЛ с подключением к кислородному аппарату и др.

Последствия

Своевременно оказанная помощь и квалифицированное лечение все равно не исключают последствий от отравления зарином. Полностью организм восстанавливается при легкой степени в течение 2-х недель, при средней степени – в течение одного месяца. Возможны побочные эффекты.

Оперативно оказанная грамотная помощь при отравлении зарином – залог 100% выздоровления.

Зари́н - изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты, жидкость без цвета и запаха; смешивается во всех отношениях с водой и органическими растворителями.

Зарин

Открытие
Открыт	Gerhard Schrader Ambrose Rüdiger van der Linde
Открыт в	1938
Химические свойства
Химическое название	Изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты
Условные названия и шифры:	GB, трилон 144, Т144, трилон 46, Т46
Химическое семейство	Фторсодержащее фосфорорганическое соединение
Химическая формула	C4H10FO2P
Предельно допустимая концентрация в воздухе	0.000002 мг/м³
Точка кипения	151,5 °C
Точка плавления	−56 °C
Давление пара	1,48 мм рт. ст. при 20 °C
Летучесть	11,3 мг/л при 20 °C
Относительная плотность пара (Воздух=1)	4.86
Плотность жидкости	1,0943 г/см³ при 20 °C
Растворимость в воде	Полная
Перцептивные свойства и цвет	Бесцветная жидкость. В чистом виде - без запаха.
Данные приведены в нормальных условиях (при 20 °C, 101 кПа), если не указано иначе.

История

Открытие

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Эльберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учёными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является третьим по токсичности послезомана и циклозарина из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия - первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader, Ambros,Rüdiger и Van der LINde.

Вторая мировая война

В середине 1938 года формула вещества была передана в Отдел химического оружия вермахта, который сделал заказ на массовое производство зарина для военных нужд.

К концу Второй мировой войны было построено несколько экспериментальных заводов, а также строилась фабрика для производства данного отравляющего вещества в промышленных масштабах (строительство не было завершено). Общее количество зарина, произведенного в Германии, оценивается в пределах от 500 кг до 10 тонн.

Несмотря на то, что зарин, табун и зоман уже находились в составе артиллерийских снарядов для химическихминометов, реактивных метательных установок, Германия отказалась от планов боевого применения нервно-паралитических газов. Точные причины этого решения неизвестны. Считается, что Гитлер предполагал наличие уСССР и армии союзников большего количества химического оружия, а также принимал во внимание факт недостаточно эффективного воздействия боевых отравляющих веществ на солдат, экипированных средствами химической защиты.

Работы по получению табуна, зарина, зомана во время Второй мировой войны также проводились в США иВеликобритании.

После Второй мировой войны

В первую половину 1950-х годов НАТО принял зарин на вооружение. СССР и США в это время производили зарин в военных целях.

В 1953 году 20-летний Рональд Мэддисон, инженер Военно-воздушных сил Великобритании из Консетта, графство Дарем, умер при испытании зарина на человеке в научно-технической лаборатории Портон Даун в Уилтшире. Мэддисону было сказано, что он участвует в эксперименте по лечению насморка. В течение десяти дней после его смерти следствие велось в тайне, после чего был вынесен вердикт «несчастный случай». В 2004 году следствие было возобновлено, и после 64-дневного слушания суд постановил, что Мэддисон был незаконно убит «воздействием нервно-паралитического яда в негуманном эксперименте».

Регулярное производство зарина в США было прекращено в 1956 году, а существующие запасы ядовитого вещества подверглисьпередистилляции, которая продолжалась до 1970 года.

В 1978 году Майкл Тоунли под присягой в чилийском суде дал показания, что зарин производился учёным-химиком Эухенио Берриосом под руководством тайной полиции DINA диктатора Чили Аугусто Пиночета. Тело Берриоса, застреленного в голову, было обнаружено в 1995 годузакопанным на пляже в Уругвае. Тоунли также рассказал, что зарин использовался для убийства действительного хранителя государственного архива Ренато Леона Сентено и капрала армии Мануэля Лейтона.

Ирак использовал зарин против Ирана в войне 1980-1988 годов.

16-17 марта 1988 года авиация Ирака подвергла город Халабджа на территории Иракского Курдистана газовой атаке с использованием различных отравляющих веществ: иприта, зарина, табуна, газа VX. Число жертв, принадлежавших почти исключительно к мирному населению, составило, по разным оценкам, от нескольких сотен до 7000 человек; обыкновенно приводится число в 5000 погибших и 20000 пострадавших. Среди погибших было много детей, так как газ стелился по земле.

Резолюция Совета Безопасности ООН 687, опубликованная в 1991 году, установила термин «оружие массового поражения» и призвала к немедленному уничтожению химического оружия в Ираке, уничтожению всех ракет дальностью более 150 км, которыми располагает Ирак, а также, по возможности, уничтожения всех химических вооружений в мире.

В 1993 году в Париже 162 государствами - участниками ООН подписана Конвенция о химическом оружии, запрещающая производство и накопление многих химических средств, в том числе - зарина. Конвенция вступила в силу 29 апреля 1997 года, и призвала к полному уничтожению всех запасов указанных химических средств к апрелю 2007 года.

27 июня 1994 года была совершена первая террористическая атака с применением химического оружия против мирного населения. Японская религиозная секта Аум Синрикё использовала загрязнённый (с примесями) зарин в Мацумото, префектура Нагано. В результате атаки погибло семь человек, более двухсот пострадало. Члены Аум Синрикё снова применили зарин 20 марта 1995 года при атаке в токийском метро. Погибло 12 человек, 54 получили тяжёлое отравление, повлёкшее долгосрочное расстройство здоровья, около тысячи людей имели после теракта кратковременные нарушения зрения.

14 мая 2004 года в Ираке повстанцы установили cамодельное взрывное устройство на базе 155-мм снаряда, содержащего несколько литров веществ - компонентов зарина. В процессе обезвреживания СВУ (по другим данным - во время проезда патруля) произошла частичная детонация, однако снаряд, возможно выполненный по бинарной схеме, выпустил очень небольшое количество зарина. Легко пострадали двое военнослужащих.

Синтез и химические свойства

Синтез зарина проводят этерификацией изопропилового спирта дихлорангидридом метилфосфоновой кислоты, при этом в качестве источника фтора могут быть использованы как фториды щелочных металлов:

так и дифторангидрид метилфосфоновой кислоты:

При комнатной температуре зарин - бесцветная жидкость, имеющая слабо выраженный запах цветущих яблонь. Смешивается с водой и органическими растворителями во всех отношениях. Относительно высокое давление его пара приводит к тому, что он быстро испаряется (приблизительно в 36 раз быстрее чем табун - другое БОВ нервно-паралитического действия). В газообразном состоянии зарин также бесцветен и не имеет запаха.

Зарин, будучи фторангидридом, реагирует с нуклеофилами, замещающими фтор. Медленно гидролизуется водой, легко реагирует с водными растворами щелочей, аммиака и аминов (эти реакции могут использоваться для дегазации). Обычно для дезактивации зарина используется 18-процентный водный раствор гидроксида натрия. Феноляты и алкоголяты дегазируют зарин очень легко (даже в сухом состоянии).

Термически устойчив до 100 °C, термическое разложение ускоряется в присутствии кислот.

Стойкость

Зарин относится к группе нестойких ОВ. В капельно-жидком виде стойкость зарина может составлять: летом - несколько часов, зимой - несколько суток. Срок жизни может быть сильно сокращён при наличии примесей в используемых для синтеза зарина реагентах.

Бинарный зарин

Зарин может использоваться как двухкомпонентное химическое оружие в виде двух его предшественников - дифторида метилфосфоновой кислоты и смеси изопропилового спирта иизопропиламина. При этом изопропиламин связывает фтороводород, образующийся при химической реакции.

Продление срока жизни зарина

Согласно данным ЦРУ, в Ираке пытались преодолеть проблему малого срока жизни зарина тремя способами:

Срок жизни унитарного (то есть, чистого) зарина может быть удлинён при увеличении чистоты предшественников и промежуточных продуктов синтеза, а также путём усовершенствования процесса производства.
Добавление стабилизатора, называемого трибутиламин. Позже он был заменён диизопропилкарбодиимидом (di-c-di), благодаря которому стало возможным хранение зарина в алюминиевых контейнерах.
Разработка бинарного (двухкомпонентного) химического оружия, в котором вещества-предшественники хранятся отдельно друг от друга в одном снаряде. В таком снаряде собственно смешивание реагентов и синтез БОВ осуществляется непосредственно перед запуском или уже в полёте. Такой подход вдвойне выгоден, поскольку решается проблема короткого срока жизни и существенно возрастает безопасность при хранении и транспортировке боеприпасов.

Обнаружение

В присутствии перекиси водорода зарин даёт перекисный анион, способный окислять многие ароматические амины в окрашенные диазосоединения.

Физиологическое действие

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). Среднесмертельная концентрация при действии через органы дыхания в течение 1 минуты - 0,075 мг/л, при действии через кожу - 0,12 мг/л. Полулетальная доза (ЛД50) при контакте с кожей - 24 мг/кг веса, при попадании в организм через рот (перорально) - 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 импульсак мышце или органу. В физиологически здоровом организме после передачи импульса ацетилхолин утилизируется ферментом ацетилхолинестеразой (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

	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

	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; эмоциональнаялабильность; чрезмерная сонливость; бессонница; ночные кошмары; головная боль; тремор; апатия; абстиненция идепрессия; всплески медленных волн при повышенном напряжении во время ЭЭГ, 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.

Профилактика

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин, предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30 % холинэстеразы крови. В случае тяжелого отравления эти 30 % защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдет в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остается в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен.)

Лечение

Лечение человека, поражённого зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (заражённая местность, заражённый воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щёлочи, либо табельным средством химической защиты. В случае попадания отравляющего вещества в желудочно-кишечный тракт - промывание желудка большим количеством слегка подщелоченой воды. Одновременно с вышеуказанными действиями необходимо срочное применение следующих антидотов:

Атропин, являющийся блокатором М-холинорецепторов, используется для купирования физиологических признаков отравления.
Пралидоксим, дипироксим, токсогонин, HI-6, HS-6, HGG-12, HGG-42, ВДВ-26, ВДВ-27 - реактиваторы ацетилхолинэстеразы, специфические антидоты фосфорорганических веществ, способные восстановить активность фермента ацетилхолинэстеразы, если их применить в течение первых часов после отравления.
Диазепам - центрально действующий противосудорожный препарат. Снижение приступов заметно уменьшалось в случае задержки начала лечения; через 40 минут после экспозиции снижение является минимальным. Большинство клинически эффективных противоэпилептических препаратов могут оказаться неспособными остановить припадки, вызванные зарином.
В полевых условиях необходимо немедленно ввести афин (будаксим) из шприц-тюбика (входят в комплект индивидуальной аптечки АИ-1, которой экипируется каждый мобилизованный солдат), в случае их отсутствия можно применить 1-2 таблетки тарена из аптечки АИ-2.

В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.

Самые опасные химические соединения не имеют вкуса и запаха, поэтому их сложно обнаружить. Такие вещества создаются с одной целью - для экспериментов над животными, а нередко и над людьми. Зарин входит в группу особо опасных отравляющих веществ, которых немного во всём мире, но каждое из них способно убить человека за считанные минуты.

Что такое зарин и какие у него химические свойства и характеристики? Где применяется в настоящее время и как действует на организм человека? Какие признаки и симптомы отравления зарином? Из чего состоит первая помощь пострадавшему человеку и как проводится лечение? Что за последствия возможны? Давайте это выясним.

Что такое зарин

Родина зарина - Германия. Кто именно и как изобрёл зарин? В 1938 году в городе Вуппертале немецкий химик Герхард Шрадер вместе с группой других учёных пытался создать очередной более эффективный по сравнению с предыдущими пестицид, но в итоге был произведён на свет зарин. Затем химики начали более подробно изучать его свойства и в результате выяснили, что полученное вещество негативно влияет на живые существа, а именно обладает нервно-паралитическим действием.

По своей природе зарин - это сложное соединение - изопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Является фосфорорганическим веществом нервно-паралитического действия. Входит в G-серию боевых отравляющих веществ, находясь в ней на третьем месте по токсичности после таких ядов, как зоман и циклозарин.

Название зарина произошло от фамилий тех учёных, которые исследовали действие этого химического вещества. Спустя полгода оно было передано в вермахт - вооружённые силы нацистской Германии для разработки химического оружия против Красной армии. Всего в военное и последующее время в Германии было изготовлено несколько тонн этого отравляющего вещества.

Но не только в Европе применяли зарин. СССР, США, Саудовская Аравия и Иран - все войны середины и конца XX века проходили с его использованием, что и послужило предпосылкой заключить в 1993 году в Париже мирное соглашение или конвенцию о запрете применения химического оружия.

Химические и физические свойства

Химическая формула зарина - C 4 H 10 FO 2 P. Это сложное органическое соединение, содержащее фтор и фосфор, которое может быть в различных состояниях - в виде жидкости или газа. Зарин нестоек в окружающей среде - в тёплое время года разлагается в течение нескольких часов.

Чем пахнет зарин? Его запах зависят от того состояния, в котором яд находится. При обычной комнатной температуре в жидком виде он слабо пахнет цветущими яблонями. А вот газ не имеет ни вкуса, ни запаха и в этом заключается его опасность, так как обнаружить его в окружающей среде практически не представляется возможным.

Зарин легко смешивается с водой и другими органическими растворителями и в таком виде его токсичность увеличивается в несколько раз. Но каким бы способом яд ни попал в организм - он быстро всасывается, при этом первый и главный удар приходится на нервную систему.

Какие химические свойства зарина? Это активное вещество, которое может реагировать с каждой группой химических соединений в том числе и находящихся в организме человека.

Зарин быстро насыщается не только водой, но и реагирует со щелочами.
Для его дегазации, то есть обезвреживания или удаления яда на поверхностях, используют аммиак и его производные - амины, которые быстро инактивируют зарин благодаря моментальной реакции взаимодействия.
С той же целью в химической промышленности применяют водный гидроксид натрия.
Две большие группы химических соединений - феноляты и алкоголяты - способны в сухом виде его обезвредить.

К характеристикам газа зарина относится не только его устойчивость в окружающей среде, он обладает и другими не менее важными качествами.

Его плотность в несколько раз превышает таковую воздуха - при окружающей температуре 20 ºC составляет 1,0943 г/см 3 .
В обычном состоянии это жидкость, но при определённых условиях зарин становится газом, что является важным фактором при отравлении.
Яд устойчив к воздействию высоких температур, только при 150 ºC начинается его разложение.

Свойства определяются химическим составом зарина. Как уже было отмечено, в нём содержится фтор, фосфор, кроме этого, метильные группы и кислород. В сочетании все эти элементы образуют стойкое активное вещество, способное нарушить работу клеток человека.

Синтез

В промышленности зарин получают несколькими путями, как правило, с участием изопропилового спирта.

Его смешивают с дихлорангидридом метилфосфоновой кислоты, а в качестве носителя фтора выступают фториды щелочных металлов.
Второй способ аналогичен первому, но фтор берётся из дифторангидрида метилфосфоновой кислоты.
Третий не менее значимый путь получения соединения - это двухстадийный с использованием фторида фосфора с безводным метанолом при температуре среды от 0 до 20 ºC, затем добавляют хлорсодержащие вещества и фтороводород.

Синтезировали эфир для сельскохозяйственных целей, чтобы обрабатывать культурные растения, избавляя их от вредителей и болезней, но в результате выяснили, что полученное вещество обладает ядовитыми свойствами.

Применение в настоящее время

Какого действия отравляющее вещество зарин? - стойкого нервно-паралитического, относится к классу особо опасных химикатов и поэтому входит в четвёрку запрещённых к использованию во всем мире сильнодействующих веществ.

Чем опасен зарин? Он действует не только на растения. Под его негативное влияние попадают насекомые, птицы и человек. В нервной системе происходит ряд химических реакций, меняется состав крови, что сказывается на работе всех органов.

Поэтому сейчас зарин используют только в лабораториях для химических реакций.

Для профилактики отравления зарином при работе с ним, к примеру, в лаборатории нужно носить специальную защитную одежду. Кроме этого, у людей, часто с ним сталкивающихся, всегда при себе должно быть средство обезвреживания яда.

Действие на человека

Каким бы способом ни попал зарин внутрь - исход один, острое отравление, нередко заканчивающееся смертью. Поэтому в ряде стран действует запрет на его применение в военных целях.

Существуют три основных способа проникновения зарина в организм:

ингаляционный при вдыхании паров;
через пищеварительную систему во время употребления заражённой еды или воды;
контактный - при соприкосновении газа или жидкости с кожей.

Частый путь проникновения зарина - через рот, при этом человек сам может выпить жидкость или съесть заражённые овощи, или употребить в пищу мясо животных, в организм которых попал яд.

Как действует зарин на человека? При попадании его внутрь в организме происходит цепь необратимых реакций.

Основная точка приложения - нервная система. Зарин постоянно стимулирует работу нейронов (нервное волокно) - как двигательных, так и вегетативных. В норме, для торможения этих процессов, наш организм вырабатывает специальное химическое вещество. Но зарин блокирует его выделение. В результате импульс поступает беспрерывно, что приводит к возбуждению и постепенному истощению нервной системы.
Так как нервные волокна содержатся в каждом органе - постепенно изменения касаются всего организма. Первые признаки поражения зарином зачастую проявляются в системе дыхания.
Нарушается работа органов пищеварения и мочевыделительной системы.
Сердце останавливается в результате изменения кислотно-щелочного равновесия в организме и постоянной стимуляции нервной системы.

Зарин преобразуется до конечных продуктов в печени, но, полученные в результате её работы вещества, тоже обладают выраженными токсическими свойствами, из-за чего со временем начинается вторая стадия поражения органов, при этом симптомы немного меняются.

Смертельная доза зарина при попадании его в организм через кожу составляет примерно 0,25 мг/кг веса человека, а если отравление произошло через рот, то потребуется вполовину меньше яда.

Степени отравления

Воздействие на человека зарином в виде газа или жидкости проявляется по-разному. Это зависит не только от способа проникновения яда, но и от количества поступившего вещества. По степени проявлений отравление зарином делится на лёгкое, среднее и тяжёлое.

Из-за выраженного влияния на организм, возможна и четвёртая степень отравления зарином - крайне тяжёлая. В этом случае возбуждение нервной системы сразу сменяется параличом и комой.

Первые признаки отравления зарином

При попадании яда на кожу сначала развиваются незначительные повреждения. В этом случае зарин действует медленнее. Первые признаки поражения зарином могут проявиться, спустя несколько суток - через двое или трое.

При ингаляционном поражении течение интоксикации развивается по иному пути. Первые признаки отравления зарином в этом случае будут следующими:

выделения из носа;
сужение зрачков;
тяжесть в груди.

Изначально характерен скрытый период, но потом резко проявляется типичная картина отравления зарином.

Симптомы отравления

При попадании яда внутрь появляются следующие симптомы отравления зарином. Каждый орган оказывается под ударом.

Первая помощь

Диагностика отравления зарином основывается на специфических симптомах, при интоксикации жидкостью - появлении особенного запаха цветущих яблонь, а впоследствии и на данных от исследований. В этом случае от правильно оказанной человеку неотложной помощи зависит его здоровье и жизнь.

Первая помощь при отравлении зарином заключается в немедленной изоляции человека от источника поражения. Это может быть отдельная чистая комната или, наоборот, свежий воздух, если контакт с ядом произошёл в помещении. Пострадавшего нужно освободить от одежды. Одной из мер профилактики осложнений является полное исключение контакта с раздражителями.

Если зарин попал на кожу или одежду используют табельное средство защиты либо слабый раствор щелочи для обезвреживания яда. При этом волосы и ногти, заражённые зарином, необходимо незамедлительно состричь, чтобы уменьшить симптомы. Если отравление произошло через рот нужно промыть желудок. Для этого используют слабый щелочной раствор и дают выпить активированный уголь.

Существует ли антидот зарина? Есть большая группа веществ под названием - реактиваторы холинэстеразы, которые могут восстановить фермент, тормозящий постоянную передачу нервного импульса к мышцам и органам. К ним относятся:

Но антидот должен быть применён в первые часы после поражения зарином!

Во время учений и военных действий солдатам раздают индивидуальные аптечки для быстрой помощи, в которые входит антидот - афин, являющийся штатным средством для нейтрализации действия фосфорорганических соединений. А также таблетки «Тарен». С их помощью можно обезвредить зарин.

Кроме этого, к первой помощи при заражении ядом относится обработка слизистых - нужно промыть глаза обычной водой либо слабым 1% раствором бикарбоната натрия. Затем в глаза ввести раствор новокаина.

Лечение

Помощь человеку начинается в момент его обнаружения и не прекращается во время перевозки в стационар. Лечение отравления зарином должно проводиться только в реанимационном отделении.

Лечение проводят под наблюдением специалистов. Своевременно оказанная медицинская помощь помогает сохранить человеку жизнь и избавляет его от многочисленных осложнений.

Последствия

Даже при лёгком отравлении зарином возможны изменения в работе внутренних органов в будущем. Причём вероятно развитие заболеваний в ближайшее время, а также и отдалённые последствия.

Яд преобразуется в печени из-за чего в результате появляются ещё один тип отравляющих веществ - метаболиты, которые тоже приносят немало вреда человеку.

Какие могут быть последствия отравления зарином?

Химические и физические свойства зарина, а также его состав приводят к комплексу отрицательных воздействий вещества на человека при попадании его внутрь. Можно ли подготовиться ко встрече с ним, как спастись от действия зарина? - нельзя никак, если в запасе нет специфических антидотов. Единожды попав во внутрь человека любым способом, потом зарин довольно сложно вывести, даже при максимально быстром реагировании. И практически невозможно спасти пострадавшего без специализированной медицинской помощи в условиях стационара, даже если отравление удалось выявить сразу.

В детстве я был уверен, что мир уже пережил ядерную войну. Почему? Потому что во многих местах видел на стенах плакаты по гражданской обороне. Плакаты поражали. Вот взрывается в воздухе атомная (а хуже того, водородная) бомба, и от яркого шара вспышки разлетается в разные стороны поражающее излучение. А на земле – страх и ужас. В эпицентре – просто ничего, даже развалин домов не наблюдается. А дальше кругами расходятся зоны поражения. В последней из них – сидят под землей люди в противогазах, спасают кого-то из разрушенных домов и эвакуируют в безопасное место.

В детстве веришь всему, что написано и нарисовано. Отсюда вывод – уже была атомная война, раз художники знают, как это нарисовать.

Были еще плакаты, ужасавшие не меньше. Плакаты про бактериологическое и химическое оружие. Благодаря последним запомнились звонкие названия отравляющих газов: фосген, табун, зоман, зарин.

Чем обусловлено поражающее действие зарина?

Если фосген был газом удушающим, то три последних, включая зарин, принадлежали к газам нервно-паралитического действия.

Что сие значит? Сие значит, что зарин взаимодействует с одним из ферментов, который участвует в процессе передаче нервных сигналов через цепь нервных клеток, нейронов. Этот фермент выделяется в конце передачи нервного сигнала от одного нейрона к другому и как бы «подчищает» те ферменты, которые способствовали передаче импульса. Получается, что нервные клетки работают, как кнопочные выключатели. При нажатии на кнопку электрическая цепь замыкается. При отпускании кнопки цепь размыкается, ток не идет.

Однако, после взаимодействия названного фермента с зарином, он перестает работать, и ферменты, способствующие передаче нервного импульса, остаются на прежнем месте. Кнопка как бы «западает», и ток продолжает идти по нервам. В результате те органы, к которым направляются нервные сигналы постоянно находятся в возбужденном состоянии. Такое гиперактивное состояние быстро истощает органы или мышечные ткани, и их работа прекращается.

Первые признаки отравления

Поэтому первые признаки воздействия на человека нервно-паралитического боевого отравляющего вещества (в том числе, зарина) связаны с повышением тонуса различных мышц и органов. Сужаются зрачки, возникает чувство, словно бы дыхание перекрывается. Начинаются выделения из носа и усиленное слюноотделение, появляется тошнота. Спустя еще несколько минут у жертвы полностью теряется контроль над всеми функциями организма. Можно сказать, организм «идет вразнос». Рвота, конвульсии, судорожные спазмы и, наконец, остановка сердца. Правда, жизнерадостная картинка? Если за несколько минут в организм не вводится противоядие, жертве никакой бог не поможет.

Почему он так называется?

Красивое название «зарин» («sarin») – сокращение фамилий его изобретателей, немецких химиков Шредера (S chrader), Амброса (A mbros), Риттера (R itter) и фон дер Линде (von der Lin de). В 1938 году двое первых из них, сотрудники компании IG Farben работали в городе Вуппертале над совершенствованием инсектицидов (средств для борьбы с насекомыми). В ходе работы они получили светлую легкую жидкость без цвета и запаха. Формула этого вещества была передана в Вермахт, в отдел химического оружия. Проведя испытания, армейские химики (двое последних в вышеприведенном списке) так сказать, «дали добро», и армия заказала химической промышленности производство этого славного вещества. Зарин производили и начиняли им снаряды.

Применяли ли зарин во Вторую мировую войну?

Но до боевого применения отравляющих веществ не дошло. Гитлер, будучи на фронте во время Первой мировой войны, сам попал в газовую атаку. Ясно, что из-за этого к применению боевых отравляющих веществ он относился очень отрицательно. Кроме того, он не без основания опасался, что советская армия и союзники тоже могут начать газовую войну, или же применить несимметричные средства, например, термитные снаряды. Достаточно надежных средств защиты от боевых отравляющих веществ у Германии не было. Поэтому в годы Второй мировой войны на европейском фронте отравляющие вещества не применялись.

А после?

После Второй мировой войны зарин производился военной химической промышленностью и в США, и в СССР. В 1953 году зарином был отравлен 20-летний инженер британских военно-воздушных сил Рональд Мэддисон. На нем испытывали действие зарина, не сообщая ему правды, а говоря, что он принимает участие в испытании лекарства от насморка. В 1953 году смерть Мэддисона приписали «несчастному случаю», но в 2004 году суд решил, что он стал жертвой бесчеловечного эксперимента по испытанию нервно-паралитического отравляющего вещества.

В 1980 – 1988 годах Ирак использовал зарин в своей войне против соседнего Ирана и при подавлении на севере страны. Надо сказать, что ни американцы, ни тем более, курды этот «подвиг» Саддаму Хусейну не простили.

В марте 1995 года японская религиозная секта «Аум Синрикё» распылила зарин в Токийском метро. В результате этой газовой атаки погибло 12 человек, 54 были тяжело отравлены.

Похоже, что отравляющие вещества, в том числе, и зарин сейчас применяется в военных действиях в Сирии.

Надо сказать, что именем изобретателя названо и другое отравляющее вещество, люизит. Это боевое отравляющее вещество кожно-нарывного действия, назвали по фамилии американского химика Уинфорда Ли Льюиса (Winford Lee Lewis 1879–1943) .