Раздел 1. Общая токсикология

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

____

Военная токсикология,

Радиобиология

И медицинская защита

Учебник

Под редакцией профессора С.А. Куценко

Утвержден начальником

Главного военно-медицинского управления

Министерства обороны Российской Федерации

в качестве учебника для слушателей и курсантов

военно-медицинских вузов

Санкт-Петербург

УДК ……………………

ББК ……………………

В …..

Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита:Учебник для слушателей и курсантов военно-медицинских вузов/ Куценко С.А., Бутомо Н.В., Гребенюк А.Н. и др.; Под ред. С.А. Куценко. – СПб.: Изд-во Военно-медицинской академии, 2003. – 524 с.: ил.

Ил.: табл. 84, рис. 75.

Авторский коллектив: доктор медицинских наук профессор С.А. Куценко, доктор медицинских наук профессор Н.В. Бутомо, доктор медицинских наук доцент А.Н. Гребенюк, доктор медицинских наук профессор Ю.Ю. Ивницкий, кандидат медицинских наук доцент В.П. Мельничук, кандидат биологических наук Т.Н. Преображенская, доктор медицинских наук профессор В.М. Рыбалко, доктор медицинских наук профессор Н.В. Саватеев.

Рецензенты: доктор медицинских наук профессор А.Н. Петров, доктор медицинских наук профессор Н.А. Смирнов, доктор медицинских наук профессор А.Е. Сосюкин, доктор медицинских наук профессор В.Ю. Шанин.

Учебник подготовлен и составлен в соответствии с учебной программой по военной токсикологии, радиобиологии и медицинской защите. В нем рассматриваются предмет и задачи учебной дисциплины, вопросы общей токсикологии и радиобиологии, дается подробная характеристика поражающих факторов химической и радиационной природы, актуальных для военной медицины, и мероприятий медицинской противохимической и противорадиационной защиты.

Учебник предназначен для слушателей и курсантов военно-медицинских вузов, но может быть использован и в практической деятельности войсковых врачей и других специалистов медицинской службы.

ISBN ……………………..

Печатается согласно редакционно-издательскому плану Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, утвержденному начальником Главного военно-медицинского управления Министерства обороны РФ.

Ó Коллектив авторов, 2003 г.

Ó Военно-медицинская академия, 2003 г.

Предисловие

Бурное развитие химической промышленности во второй половине CIC века явилось материальной основой для реализации идеи использовать высокотоксичные вещества для военных целей.

22 апреля 1915 года в ходе 1-й мировой войны с применения газообразного хлора войсками Германии началась эпоха современных средств массового уничтожения. Всего за годы войны было применено около 130 тысяч тонн высокотоксичных соединений примерно 40 наименований. В итоге, 1,3 млн. человек получили поражения, из них более 100 тысяч - погибли. Важно отметить, что, создав химическое оружие и применив его, воюющие страны оказались практически не подготовленными к оказанию помощи пораженным. Это послужило поводом для быстрого формирования уже в ходе войны нового направления военной медицины - санитарно-химической защиты, призванной создать систему профилактики и оказания помощи пораженным отравляющими веществами. У истоков этой работы в нашей стране стояли выдающиеся химики и медики: Н.Д. Зелинский, Г.В. Хлопин, Н.П. Кравков, В.И. Глинчиков, А.А. Лихачев, И. Ф. Пожарисский, М.Д. Тушинский, Н.И. Лепорский. В процессе планомерного изучения токсических свойств боевых отравляющих веществ и медицинских средств защиты от них сформировалось новое направление науки - военная токсикология. Большой вклад в становление и развитие военной токсикологии в России, на первом этапе внесли специалисты различного профиля. Это и организаторы здравоохранения (Б.К. Леонардов, позже - Б.С. Синтюрин), и клиницисты (Н.Н. Савицкий), гигиенисты (В.И. Виноградов-Волжинский, И.П. Ласточкин), патологоанатомы (С.С. Вайль), фармакологи (С.В. Аничков, М.Д. Машковский), и ветеринары (Н.А. Сошественский) и др.

В годы 2-й Мировой войны химическое оружие применяли в крайне ограниченных масштабах. Тем не менее, работы по созданию новых образцов ОВ не прекращались. В фашистской Германии, а позже и других странах, были созданы чрезвычайно токсичные боевые отравляющие вещества, что вновь стимулировало военно-токсикологические исследования, к которым подключились большие коллективы ученых, крупные научно-исследовательские центры страны. Большой вклад в решение проблем военной токсикологии во второй половине ХХ века внесли видные деятели отечественной медицинской науки: Ю.В. Другов, С.Н. Голиков, М.Я. Михельсон, Б.Д. Ивановский, А.И. Черкес и многие другие.

Научным итогом многолетней работы по изучению действия на организм боевых отравляющих веществ, явилось не только создание эффективных медицинских средств защиты от высокотоксичных соединений, но и существенный вклад в решение ряда фундаментальных проблем биологии и медицины. Это учение о генотоксичности ксенобиотиков; представления о механизмах синаптической передачи нервного импульса; законы процессов биоэнергетики; явление метаболизма чужеродных веществ в организме человека и животных и др. На базе проведенных исследований сложилась система организации медицинской защиты войск от химического оружия.

Вместе с развитием военной токсикологии как науки, шло и формирование соответствующей учебной дисциплины. Первоначально это был курс обучения медицинского персонала вопросам санитарно-химической защиты (Аничков С.В., Лихачев А.А., Предтеченский Б.И. «Медико-санитарные основы военно-химического дела», 1933; Лубоцкий М.Н. «Санитарно-химическая защита», 1935 и др.). По мере накопления научных данных, курс все более трансформировался в учебную дисциплину - «Военная токсикология». В курсе «Военной токсикологии» практические вопросы рассматривались на основе изучения механизмов токсического действия, патогенеза, проявлений поражений ОВ («Руководство по токсикологии отравляющих веществ» под ред. Черкеса А.Н., 1964; «Руководство по токсикологии отравляющих веществ» под ред. Голикова С.Н., 1972; «Военная токсикология, радиология и медицинская защита» под ред. Саватеева Н.В., 1987 и др.).

В 1993 году в Париже была принята “Конвенция о запрещении применения, разработки и накопления химического оружия”. В настоящее время конвенцию подписали более 150 государств. В соответствии с принятыми документами предполагается уничтожить запасы химического оружия на планете.

“Конвенция”, безусловно, является большим шагом вперед в направлении избавления человечества от угрозы массового истребления. Тем не менее, пока существует вероятность возникновения военных конфликтов, договорные акты едва ли смогут полностью устранить возможность массовых поражений людей химическими веществами. Так, оружие будет находиться в распоряжении государств еще в течение 10 – 15, а может быть и более лет, пока не будут уничтожены все его запасы. Кроме того, отравляющими веществами могут обладать государства, не присоединившиеся к Конвенции. Не запрещенными является разработка и накопление оружия несмертельного действия (полицейские газы).

Однако основной причиной, побуждающей говорить о сохранении высокого уровня химической опасность в современном мире, является беспрецедентный рост масштабов химического производства в мирных целях, достижения химии в области органического синтеза, огромное разнообразие синтезированных и вновь синтезируемых веществ, многие из которых обладают высокой токсичностью. Так, в Европе ежегодно производится 0,5 млрд смертельных для человека доз мышьяка, 100 млрд доз фосгена, аммиака, синильной кислоты, 10000 млрд доз хлора. По данным ВОЗ широко распространены и находятся в ежедневном обращении более 40000 химических соединений. Согласно некоторым оценкам, в мире насчитываются десятки тысяч объектов, на которых производят или используют токсичные соединения. Это предприятия нефтеперерабатывающей, фармацевтической, химической индустрии, заводы по выпуску пестицидов, продуктов бытовой химии и т.д. Количество изученных на сегодняшней день физиологически активных веществ (ФАВ), свойства которых позволяют рассматривать их как потенциальные средства химической агрессии, составляет не один десяток. Источником таких веществ и информации об их биологической активности являются исследования в области фармакологии, поиск новых высокоэффективных пестицидов (инсектицидов, гербицидов, микоцидов, ратицидов и др.), токсикологические исследования по оценке опасности новых промышленных веществ, появляющихся в ходе внедрения новых технологических процессов и т.д.

Одним из пагубных следствий «химизации» всех сфер человеческой деятельности является и то, что к угрозе применения химических веществ (в том числе и оружия) в военных конфликтах добавляются проблемы химической опасности мирного времени: растет вероятность аварий на химически опасных объектах, увеличивается возможность химического терроризма.

Не менее драматична история «контакта» людей с источниками ионизирующих излучений. Значительные лучевые повреждения живых тканей, в частности, тяжелые ожоги кожи, выявились уже в первые месяцы после открытия в конце 1895г. рентгеновых лучей (В.К. Рентген) и в начале 1896 г. явления радиоактивности (А. Беккерель). Это послужило поводом для проведения экспериментальных исследований биологического действия ионизирующих излучений. Уже в конце 1896 г. была опубликована статья профессора Военно-медицинской академии И.Р. Тарханова, в которой на основании проведенных экспериментов автор впервые предсказал перспективы применения ионизирующих излучений в лечебных целях.

Значительно расширились исследования биологического действия ионизирующих излучений после первых взрывов ядерных бомб в августе 1945 г над японскими городами Хиросима и Нагасаки. Массовая гибель и заболевания людей в результате воздействия нового, ранее не применявшегося, поражающего фактора, опасность появления новых многочисленных жертв в случае повторного применения ядерного оружия, заставили развернуть в большинстве развитых стран крупномасштабные работы по изучению биологического действия ионизирующих излучений, характера возникающих поражений, способов предупреждения и лечения этих поражений. Ряд научных центров был организован для решения этих задач в конце 40-х – начале 50-х годов в Советском Союзе. В частности, в военно-медицинской академии работы возглавил в специально созданной для этих целей лаборатории академик АН СССР Л.А. Орбели.

Из числа многих ученых, участвовавших в разработке проблем военной радиобиологии на самых ранних этапах ее становления, следует упомянуть сотрудников Военно-медицинской академии А.В. Лебединского, Т.К. Джаракьяна, Н.С. Молчанова, А.Н. Беркутова, А.С. Мозжухина и других.

Накапливающиеся при изучении радиобиологических феноменов факты привели к ряду важных открытий и обобщений, значение которых далеко выходит за рамки радиобиологии. Назовем лишь некоторые из них. Это выявление связи между радиочувствительностью клеток и их пролиферативной активностью (Бергонье и Трибондо). К двадцатым годам ХХ века относится обнаружение мутагенного эффекта излучения – способности вызывать такие изменения генетического аппарата, которые приводят к появлению новых, передающихся по наследству признаков (Г. Меллер, Г.С. Филиппов, Г. А. Надсон). С именами Ф. Дессауэра, Н.В. Тимофеева-Рессовского, Д. Ли и др. связана разработка «принципов мишеней», объяснивших вероятностный характер проявлений лучевого поражения на клеточном и молекулярном уровнях. Должны быть названы также установление возможности репарации молекулярных повреждений в клетках, в частности, репарации ядерной ДНК и повреждений хромосом (В.Н. Лучник), доказательство способности клеток репарировать возникшие сублетальные радиационные повреждения (Д. Элкинд), установление возможности химической защиты от радиационных воздействий (З. Бак, Х. Патт) и т.д.

В настоящее время ядерное оружие находится на снабжении армий развитых в экономическом отношении государств. Более того, не смотря на договоры о запрещении распространения этого вида оружия, его обладателями становятся все новые государства. Однако проблема радиационной опасности этим обстоятельством не исчерпывается. В 1986 г. произошла тяжелая авария на Чернобыльской АЭС, показавшая реальность катастрофических последствий, к которым может привести «мирный атом». Общество осознало практическую значимость проблем длительного радиационного воздействия в сравнительно невысоких дозах на население больших территорий, в том числе и на расположенные там войска. Это событие послужило поводом к выходу на первый план задач изучения, выяснения влияния на здоровье людей и возможности предотвращения вредных эффектов при длительном воздействии на человека полей излучения малых интенсивностей.

Все сказанное прямо указывает с одной стороны на сохраняющийся высокий уровень химической и радиационной опасности для вооруженных сил и населения, с другой - на значительные потенциальные возможности медицины по снижению этой опасности. Поэтому усилия международных организаций, направленные на разоружение, ни в одном государстве не привели к сокращению работ в области противохимической и противорадиационной защиты. Более того, обеспечение обширной программы дальнейшего совершенствования защиты населения и личного состава войск от химического и лучевого воздействия считается одним из приоритетных научных направлений и у нас в стране, так и за рубежом. Так, в США все виды американских вооруженных сил имеют программы совершенствования средств медицинской защиты, учитывающие их специфику. Сохранена система подготовки кадров по этим вопросам. Кадры военных специалистов, научный персонал, научные центры, лабораторная и полигонная базы, рассматриваются как национальный ресурс, необходимый для обеспечения защиты вооруженных сил и населения в случае радиационной и химической угрозы.

Очевидно, что совершенствование медицинского обеспечение радиационной и химической безопасности личного состав Российских Вооруженных Сил возможно только на пути проведения глубоких научных исследований, основа которых - фундаментальная наука. Такой фундаментальной научной базой медицинской защиты личного состава являются современная токсикология и радиобиология.

Но мало иметь эффективные средства защиты, отлаженную систему мер обеспечения безопасности. Надо уметь грамотно выполнять функции, возложенные на медиков. Понятно, что решение повседневных задач, связанных с медицинским обеспечением радиационной и химической безопасности, не мыслимо силами узкого круга специалистов-токсикологов и радиологов. Эти задачи решаются силами медицинской службы в целом, специалистами войсковой, профилактической и клинической медицины, организаторами военного здравоохранения. Этим обусловлена необходимость глубокой подготовки по вопросам военной токсикологии и радиобиологии всех будущих военных врачей, какой бы специальности в дальнейшем ни посвятили они свою жизнь.

С.А. Куценко, Н.В. Бутомо

Часть 1. Токсикология

Раздел 1. Общая токсикология