Характеристика окремих представників Фосген
Фосген відноситься до групи галогенпохідних вугільної кислоти. Умовою фізіологічної активності таких сполук є наявність зв'язку галоген-карбонільна група.
Фосген отриманий у 1812 р. англійським хіміком Деві, який спостерігав взаємодію хлору з оксидом вуглецю на сонячному світлі, звідси і назва речовини (фосген: від грец. – світлонароджений). Застосований вперше як отруйна речовина в 1915 Німеччиною. Близько 80% загиблих під час Першої світової війни від отруйних речовин припадає на частку отруєних фосгеном. В даний час запаси фосгену та дифосгену, що зберігаються на армійських складах, підлягають знищенню. Однак фосген та його похідні є важливим вихідним продуктом синтезу пластмас, синтетичних волокон, барвників, пестицидів. Тому виробництво цієї речовини у всіх країнах із розвиненою хімічною промисловістю неухильно зростає.
Фосген є одним із токсичних продуктів термічної деструкції хлорорганічних сполук (фреони, полівінілхлоридний пластик, тефлон, чотирихлористий вуглець), що також необхідно враховувати при організації надання допомоги в осередках аварій та катастроф.
Фосген (дихлорангідрид вугільної кислоти) - у звичайних умовах - безбарвний газ із запахом гнилих яблук або прілого сіна, у малих концентраціях має приємний фруктовий запах. Газоподібний фосген у 2,48 рази важчий за повітря. При температурі 0 0 С речовина являє собою рідину з щільністю 1,432, киплячу при +8,2 0 С, що замерзає при -118 0 С. У воді розчиняється погано: в одному об'ємі води - два об'єми газоподібного фосгену (приблизно 0,8%) . Добре розчиняється в органічних розчинниках та деяких інших сполуках: у крижаній оцтовій кислоті, хлористому миш'яку, хлороформі тощо. При взаємодії з водою фосгенгідролізується до соляної та вугільної кислот.
При випадковому (аварії, катастрофи) чи навмисному викиді у довкілля формує зони нестійкого зараження.
Шляхи надходження та токсичність
Фосген діє лише інгаляційно, надає специфічну дію на органи дихання, а в момент контакту – слабку подразнювальну дію на очі та слизові оболонки. У внутрішні середовища не проникає, руйнуючись при контакті з легеневою тканиною. Запах фосгену відчувається у концентрації 0,004 г/м 3 . Смертельна токсодоза (LCt50) становить 3,20 г/хв/м 3 .
Механізм токсичної дії
Потрапляючи в дихальну систему, речовина слабо затримується в дихальних шляхах через низьку гідрофільність. Поразка легень є наслідком прямого пошкодження речовиною клітинних структур аерогематичного бар'єру. За механізмом токсичної дії фосген відноситься до алкілуючих агентів, здатних зв'язуватися з SH-, NH2- та СОО-групами біологічних молекул. Взаємодіючи з альвеолоцитами II типу, токсикант ушкоджує їх, пригнічуючи активність ферментів синтезу фосфоліпідів та сурфактанту. Оскільки період напівобміну сурфактанту у людини досить тривалий (12-24 год), збільшення сили поверхневого натягу в альвеолах та їх «спадання» виявляється лише через кілька годин після інгаляції речовини. Проникаючи далі по градієнту концентрацій у глиб альвеолярно-капілярного бар'єру, фосген знижує життєздатність та метаболічну активність ендотеліальних клітин капілярів легень.
Важливу роль розвитку патології може грати дію речовини на закінчення аферентних волокон блукаючого нерва, що іннервує глибокі відділи дихальної системи.
В даний час хлор як отруйна речовина нерозглядається. Тим не менш, мільйони тонн речовини щорічно виходять і використовуються для технічних потреб: очищення води (2 – 6%), відбілювання целюлози та тканин (до 15%), хімічного синтезу (близько 65%) тощо. Хлор є найчастішою причиною нещасних випадків на виробництві.
Фізико-хімічні властивості. Токсичність
Хлор - газ жовтувато-зеленого кольору з характерним задушливим запахом, приблизно в 2,5 рази важчим за повітря. Поширюючись у зараженій атмосфері, він слідує рельєфу місцевості, затікаючи в ями та укриття. Добре адсорбується активованим вугіллям. Хімічно дуже активний. Нейтралізується хлор водним розчином гіпосульфіту. Він зберігається та транспортується у зрідженому вигляді під підвищеним тиском. У разі аварій на об'єктах виробництва, зберігання, транспортування та використання можлива масова поразка людей.
Механізм шкідливої діїхлору на клітини дихальної системи пов'язують з його високою окисною активністю, здатністю при взаємодії з водою утворювати хлорнуватисту кислоту. Хлорновата кислота утворює в цитозолі клітин хлораміни, що мають досить високу біологічну активність, може взаємодіяти з ненасиченими зв'язками жирних кислот фосфоліпідів і утворювати пероксиди, блокувати сульфгідрильні групи олігопептидів і білків. Відомо, що у реакціях хлорноватистої кислоти з біомолекулами утворюється супероксидний радикал – ініціатор процесу вільнорадикального окиснення у клітинах.
Основні прояви інтоксикації
У поодиноких випадках (при інгаляції надзвичайно високих концентрацій) смерть може настати вже за перших вдихів зараженого повітря. Причина смерті – рефлекторна зупинка дихання та серцевої діяльності. Іншою причиною швидкоїзагибелі постраждалих (протягом 20 - 30 хвилин після вдихання речовини) є набряк легень. У цих випадках забарвлення шкірних покривів потерпілого набуває зеленого відтінку, спостерігається помутніння рогівки.
Найчастіше у випадках тяжкого отруєння в момент дії постраждалі відчували різке печіння в області очей та верхніх дихальних шляхів, стиснення дихання. Отруєний прагне полегшити дихання, розриваючи комір одягу. Одночасно відзначається крайня слабкість, отруєні падають і втрачають можливість залишати уражену зону. Практично з початку впливу з'являється надривний, болісний кашель, пізніше приєднується задишка, причому в диханні беруть участь додаткові дихальні м'язи. Уражений намагається зайняти становище, що полегшує дихання. Мова неможлива. Іноді спостерігається блювання.
Через деякий час після виходу із зони ураження може наступити деяке полегшення стану (прихований період), проте частіше (на відміну від ураження фосгеном) повна ремісія не настає: зберігається кашель, хворобливі відчуття по ходу трахеї та в ділянці діафрагми.
Через деякий час (від кількох годин до доби) стан знову погіршується, посилюються кашель і задишка (до 40 дихальних актів за хвилину), обличчя набуває синюшної (синій тип гіпоксії), а у вкрай важких випадках попелясте забарвлення. Над легенями прослуховуються хрипи. Потерпілий постійно відхаркує пінисту жовту або червону рідину (більше 1 л за добу). Спостерігаються сильні головний біль, температура тіла знижується. Пульс сповільнений. Артеріальний тиск падає. Потерпілий непритомний і гине при явищах гострої дихальної недостатності. Якщо набряк легень не призводить до загибелі, то за кілька годин (до 48) стан починає покращуватися. Однак надаліЗахворювання поступово переходить у наступний період – ускладнень, під час якого зазвичай розвиваються явища бронхопневмонії.
Як правило, отруєні, які не загинули вперше 24 години після дії, виживають. Явища бронхіту та пневмонії можуть спостерігатися протягом кількох тижнів, а легенева емфізема виявляється стійким наслідком інтоксикації. Часто як ускладнення реєструються тривалі порушення з боку серця.
Типовими проявами ураження помірними концентраціями хлору є збільшення опору дихання за збереження дифузійної здатності легеневої тканини. Нормалізація дихальної функції у постраждалих повертається до норми протягом кількох місяців.