Холинолитические средства, рекомендуемы для оказания неотложной медицинской помощи пораженным ФОС (по С.И. Локтионову, 1970)
| Название препарата (форма выпуска) | Действие | Начальная доза |
| Атропин (ампулы) | М-холинолитическое | 2,0 мл 0,1% раствора внутримышечно (внутривенно) |
| Амизил (порошок, таблетки) | М-холинолитическое | 1 - 2 мг внутрь |
| Метацин (таблетки, ампулы) | М-холинолитическое | 2 - 5 мг внутрь 0,5 - 1,0 мл 0,1% раствора под кожу (внутривенно) |
| Скополамин (раствор) | М-холинолитическое | 1,0 мл 0,05% раствора под кожу |
| Апрофен (таблетки, ампулы) | М,Н-холинолитическое | 0,25 мг внутрь 0,5 - 1,0 мл 1% раствора под кожу (внутримышечно) |
| Арпенал (таблетки, ампулы) | ганглиоблокирующее, М-холинолитическое | 50 мг внутрь 1,0 - 2,0 мл 2% раствора под кожу (внутримышечно) |
| Тропацин (таблетки) | ганглиоблокирующее, М-холинолитическое | 10 - 12,5 мг внутрь |
| Бензогексоний (таблетки, ампулы) | ганглиоблокирующее | 100 - 250 мг внутрь 1,0 мл 2,5% раствора под кожу (внутримышечно) |
| Пентамин (ампулы) | ганглиоблокирующее | 1,0 мл 5% раствора внутримышечно |
Помимо классических холинолитиков, выраженным центральным и периферическим антихолинэргическим действием обладают препараты и других фармакологических групп: некоторые нейролептики, антидепрессанты, главным образом, производные тиоксантена (хлорпротиксен и др.) и фенотиазина (аминазин, фторацизин и др.). Фторацизин является компонентом профилактических антидотов ФОВ (П-6, П-10М).
Некоторые миорелаксанты (Н-холинолитики), например мекамиламин, потенцируют профилактическую эффективность рецептур, включающих М-холинолитики и обратимые ингибиторы холинэстеразы.
Реактиваторы холинэстеразы. Восстановление каталитической активности холинэстеразы, угнетенной ФОС, определяется как процесс реактивации. Фармакологические препараты, способные ускорять этот процесс, называются реактиваторами холинэстеразы и являются биохимическими антогонистами ФОС. Первым веществом, для которого была показана реактивирующая способность, был гидроксиламин (Виллсон, 1951), затем последовали производные гидроксамовой кислоты и, наконец, в качестве средств оказания помощи пораженным, были предложены оксимы, менее токсичные и более активные вещества, содержащие в молекуле оксимную группировку (-НС=N-OH). К числу наиболее известных реактиваторов холинэстеразы относятся пралидоксим (2-ПАМ), дипирокисм (ТМБ-4), токсогонин (LuH-6) (рис. 48).
Рисунок 48. Структура некоторых реактиваторов холинэстеразы
Биохимический механизм процесса реактивации холинэстеразы (Е) схематично представлен на рисунке 49.
Рисунок 49. Дефосфорилирование хлинэстеразы с помощью оксима
В результате нуклеофильной атаки оксимной группы на фосфорилированный энзим разрывается ковалентная связь между атомом фосфора ФОС с кислородом серина активного центра холинэстеразы и образуется новое соединение – фосфорилированный оксим и свободный энзим.
Реактивация ингибированных холинэстераз как in vitro, так и in vivo характеризуется двумя показателями: скоростью, то есть количеством восстановленного энзима в единицу времени, и уровнем реактивации – максимальным количеством дефосфорилированного фермента, которое можно получить, обрабатывая фосфорилированную холинэстеразу реактиватором. Эти характеристики зависят от структуры ФОС, строения реактиватора и времени, прошедшего с момента взаимодействия ФОС с активным центром холинэстеразы. Например, скорость реактивации холинэстеразы эритроцитов человека, ингибированной зарином, под влиянием 2 ПАМ в 10 раз выше, чем холинэстеразы, угнетенной ДФФ. Феномен может быть следствием влияния стерических (пространственно-структурных) факторов. Так, при реактивации холинэстеразы, ингибированной веществами с сильно разветвленными алкильными радикалами (ДФФ), затрудняется образование связи между атомом фосфора и кислородом оксимной группы, без чего невозможна реактивация.
Из известных реактиваторов наивысшей активностью обладают биспиридиниевые соединения (содержат два пиридиновых кольца в молекуле): ТМБ-4, токсогонин и др. Слабой реактивирующей и антидотной активностью, не смотря на способность проникать через ГЭБ, обладают реактиваторы, не содержащие в молекуле пиридиновых радикалов с четвертичным азотом: диацетиламиноксим (ДАМ-оксим), изонитрозин и др.
Как указывалось ранее, холинэстеразы, ингибированные ФОС, с течением времени приобретают устойчивость к воздействию реактиваторов. Это явление получило название “старения” фосфорилхолинэстераз. Поэтому на реактивационный эффект при действии оксимов можно рассчитывать только при условии их применения в первую (обратимую) фазу торможения, продолжительность которой, в зависимости от строения действующих ФОС, будет значительно различаться (минуты – часы). Наиболее устойчивой к реактиваторам является быстро “стареющая” холинэстераза, ингибиорованная зоманом.
Помимо свойства дефосфорилировать холинэстеразу и восстанавливать ее активность, реактиваторы способны деблокировать (десенсибилизировать) холинорецепторы и восстанавливать их функцию, разрушать ФОС при непосредственном взаимодействии с ядами.
Деблокирующее действие реактиваторов достаточно подробно изучено на мионевральных синапсах. Так, показано, что с помощью 2-ПАМ, ТМБ-4 удается устранять блок проведения на нервно-мышечном препарате диафрагмы крысы, вызванный зоманом или метилфторфосфорилхолином. Этот факт нельзя объяснить реактивацией холиэстеразы, так как яды образуют с ферментом практически нереактивируемый комплекс.
Десенсибилизирующее действие оксимов, проявляется способностью снижать возникающую при действии ФОС повышенную чувствительность Н-холинорецепторов (центральной нервной системы, вегетативных ганглиев) к холиномиметикам, не гидролизуемым холинэстеразой. Полагают, что и деблокирующее и десенсибилизирующее действие оксимов на Н-холинорецепторы осуществляется за счет расщепления комплекса ФОС – холинорецептор.
Некоторые оксимы (2-ПАМ, ТМБ-4) обладают Н-холинолитической активностью (курареподобным действием), что также играет роль в их способности устранять нервно-мышечный блок.
Один из механизмов защитного действия реактиваторов связан с прямой нейтрализацией (разрушением) яда, циркулирующего в крови. Суть явления состоит в том, что оксимы образуют связь с атомом фосфора ингибитора, замещая при этом подвижную группу в молекуле ФОС. При этом образуется комплекс яда с оксимом, который, распадаясь, дает уже неактивное соединение. Однако в некоторых случаях скорость распада продукта взаимодействия ФОС–оксим мала. При этом в организме накапливается вещество, обладающее, порой, мощными ингибиторными свойствами. Поэтому в практике оказания помощи отравленным следует избегать введения неоправданно большого количества оксимов.
В последнее время появились сообщения о способности реактиваторов холинэстеразы восстанавливать активность карбоксилэстеразы крови и тканей, что важно, поскольку при отравлении ФОС этот фермент играют существенную роль в детоксикации ядов.
Под влиянием реактиваторов холинэстеразы ускоряется восстановление сознания у пораженных, ослабляется выраженность бронхоспазма, спазма кишечника, ослабляются или прекращаются фибриллярные мышечные подергивания, предупреждается развитие мышечной слабости, нормализуется функция нервно-мышечных синапсов и восстанавливается деятельность дыхательной мускулатуры, что в свою очередь приводит к ослаблению гипоксии.
Изложенные представления о механизмах антидотного действия оксимов определяют тактику их применения.
Необходимостью раннего введения обусловлено включение реактиватора холинэстеразы в состав антидота само- и взаимопомощи АЛ-85 (см. ниже). В качестве лечебных антидотов реактиваторы применяют при отравлениях средней степени тяжести и тяжелых поражениях ФОС.
В опытах на животных показано, что минимальной действующей концентрацией пралидоксима (2-ПАМ) в крови является 4 мг/мл. Внутривенное введение препарата со скоростью 500 мг/час обеспечивает поддержание концентрации в плазме крови 15 мг/мл. Для достижения действующей концентрации препаратов в крови и тканях человека и поддержания ее на этом уровне в течение необходимого времени (около 1,5 часов) рекомендуют повторно, с интервалом 20 минут вводить внутривенно (или внутримышечно) 500 - 2000 мг пралидоксима (2-ПАМ) или 150 - 250 мг дипироксима (ТМБ-4). При необходимости инъекции можно повторить спустя 4 - 6 часов после первого введения. Возможно внутривенное капельное введение препаратов в указанных дозах со скоростью: 2-ПАМ - 100 мг/мин, ТМБ-4 - 25 мг/мин. Более высокие дозы оксимов или более частое и длительное их применение не только не оправдано, но может привести к осложнениям, обусловленным способностью образовывать с ФОС стойкие токсичные комплексы, миорелаксирующим действием оксимов.
При лечении острых отравлений ФОС реактиваторы холинэстеразы применяются в сочетании с холинолитическими веществами. В эксперименте установлено, что при применении атропина или других холинолитиков (например амизила, пентафена) вместе с оксимами наблюдался эффект потенцирования. Это выражалось в увеличении антидотной мощности противоядий и в ускорении восстановления нарушенных функций.
На снабжении армии США принят реактиватор холинэстеразы пралидоксим (2-ПАМ). При чрезвычайных ситуациях на руки бойцу выдают 3 автоинъектора с пралидоксимом, каждый содержит 600 мг оксима. Препараты рекомендуют вводить при появления первых признаков поражения. Отечественной наукой разработан эффективный, отличающийся высокой реактивационной способностью биспиридиноксим - карбоксим.
Обратимые ингибиторы холинэстеразы. В 1946 году Костер показал, что предварительное введение физостигмина (алкалоид растительного происхождения), существенно повышает резистентность экспериментальных животных к ДФФ, а Келле в том же году связал этот эффект со способностью алкалоида, защищать активный центр АХЭ от действия яда. Этим было положено начало изучения еще одной группы биохимических антагонистов ФОС - обратимых ингибиторов холинэстеразы. Эти вещества, как правило, являются производными карбаминовой кислоты (NH2COOH) и потому нередко называются карбаматами (рис. 50).
Рисунок 50. Структура некоторых обратимых ингибиторов холинэстеразы
В настоящее время установлено, что профилактическое введение обратимых ингибиторов, как проникающих (физостигмин, галантамин, аминостигмин), так и непроникающих (пиридостигмин) через ГЭБ, обеспечивает защиту экспериментальных животных от высокотоксичных ФОС. Наибольшей активностью обладают проникающие через ГЭБ третичные карбаматы (физостигмин, галантамин, аминостигмин и др.).
Структурно эти вещества напоминают естественный субстрат энзима - ацетилхолин, однако как катионная, так и кислотная часть молекулы ингибитора имеют большую массу, чем соответствующие фрагменты молекулы субстрата. За счет этого осуществляется относительно прочная фиксация веществ на активном центре фермента (карбамилирование активного центра), что и лежит в основе его ингибирования. Поскольку комплекс фермент-ингибитор достаточно быстро спонтанно разрушается (как правило, в течение 6 часов) карбаматы называются конкурентными, обратимыми ингибиторами холинэстеразы. Обратимость в действии карбаматов на фермент отличает их от ФОС.
Профилактический эффект при воздействии ФОВ наблюдается при введении обратимых ингибиторов в дозах, вызывающих угнетении ХЭ на 40% и более. В этих условиях ФОС, попавшее в организм, в значительно меньшей степени угнетает активность холинэстеразы, поскольку активные центры энзима в момент воздействия яда защищены карбаматом и накапливающимся в синаптической щели ацетилхолином. В дальнейшем ФОС быстро разрушается в организме, а карбамат покидает активный центр холинэстеразы, активность которой восстанавливается. При этом подъем уровня ацетилхолина в тканях защищенного не столь выражен и значительно менее продолжителен. Так, на фоне тяжелой интоксикации зоманом повышенное содержание ацетилхолина в мозге крыс отмечается в течение 5 - 6 часов. При профилактическом введении физостигмина нормализация уровня ацетилхолина происходит в течение 30 минут.
Человек безсимптомно переносит карбамилирование 20-30% ацетилхолинэстеразы. Поэтому для предотвращения развития неблагоприятных эффектов, связанных с угнетение холинэстеразы обратимым ингибитором, и защиты холинорецепторов в состав профилактических антидотов дополнительно вводят холинолитики.
В США препаратом выбора является четвертичный карбамат, не проникающий через ГЭБ - пиридостигмин. Препарат выпускается в таблетках по 30 мг вещества в каждой. Продолжительность защитного действия - 6-8 часов.
В состав отечественных профилактических антидотов входит аминостигмин, вещество проникающее через ГЭБ, и, следовательно, защищающее не только периферические, но и центральные холинэргические синапсы.
Индукторы микросомальных ферментов. Поскольку ФОВ метаболизируют в организме при участии микросомальных ферментов с образованием нетоксичных продуктов, в 60-е годы прошлого века была высказана идея о возможности использовать для целей профилактики вещества, активирующие эту группу энзимов - индукторы микросомальных ферментов (Рыболовлев Р.С., Линючев М.Н. и др.). Препаратом выбора долгое время считался бензонал (производное барбитуровой кислоты), не обладающий снотворным действием и потому не снижающий военно-профессиональную работоспособность. Вещество рекомендовали к приему в течение 3-х суток, после чего примерно на неделю резистентность организма к действию ФОВ (по данным на экспериментальных животных) возрастала в 1,5 и более раз. В настоящее время к этой группе средств профилактики отношение достаточно настороженное, поскольку при чрезвычайных ситуациях причиной поражения человека могут стать не только ФОС, но чаще другие вещества, некоторые из которых усиливают свою токсичность в организме в процессе метаболизма.
Другие этиотропные средства. Препараты с иными механизмами антагонизма с ФОС (см. табл. 48) при их изучении показали слабую эффективность или плохую переносимость и потому не нашли применения в военно-медицинской практике. Наиболее продуктивно изучалась возможность создания средств иммунной профилактики поражения ФОВ, на основе получения антител к ним. Теоретически такой подход может быть использован применительно к любому токсиканту, на основе которого может быть синтезирован комплексный антиген (токсикант или его фрагмент, связанный с высокомолекулярной иммуногенной группой). В настоящее время в эксперименте показана возможность создания антидотов на рассматриваемом принципе в отношении некоторых фосфорорганических соединений (зоман, малатион, фосфакол и др.). Однако на практике существуют значительные ограничения возможности использования антител (в том числе моноклональных) в целях лечения и профилактики интоксикаций (см. раздел “Антидоты”).
Симптоматические и патогенетические средства, применяемые с целью медицинской защиты при поражении ФОС. Необходимость применения средств симптоматической и патогенетической терапии для целей медицинской защиты от ФОС определяется, прежде всего, тем обстоятельством, что среди противоядий не существует “абсолютного” антагониста этих ядов в действии на биологические системы. Кроме того средства медицинской защиты и лечебные антидоты оказываются эффективными лишь при своевременном (раннем) введении. Появление симптоматики свидетельствует о развитии патологического процесса, и в этих условиях устранение пускового звена (нормализация состояния холинореактивных структур), совсем не означает устранение проявлений, которые могут быть следствием вторичных патохимических и патофизиологических процессов. Наиболее ранимой в этом плане является функция ЦНС. Спасти жизнь пострадавшему оказывается проще, чем сохранить его профессиональную работоспособность, так как перевозбуждение холинэргических механизмов быстро перерастает в полимедиаторную патологию за счет тесного структурно-функционального взаимодействия различных нейромедиаторных систем мозга. Поэтому при поражении ФОС в высоких дозах клиника интоксикации может развиться, не смотря на своевременное применение этиотропных средств защиты. Во всех этих случаях необходимо использовать значительно больший арсенал средств и методов терапии, с помощью которых только и удается оказать помощь пострадавшему: спасти жизнь, сохранить здоровье. Группы препаратов, используемые для указанных целей, представлены в таблице 50.
Таблица 50.