Bojowe środki trujące - gazy o działaniu duszącym, uszkadzające płuca

Chciałbym Państwu przedstawić kolejne bojowe środki trujące. Dzisiaj omówimy sobie gazy duszące, które uszkadzają płuca. Możemy mieć z nimi styczność nie tylko podczas działań militarnych czy terrorystycznych. Są szeroko stosowane w przemyślę więc jest duże ryzyko, iż będą czynnikiem chemicznym podczas dużej katastrofy przemysłowej.

Zdjęcie przedstawia niemieckich żołnierzy w chmurze fosgenu.

https://www.reddit.com/r/HistoryPorn/comments/bx0nvc/a_german_officer_leads_his_men_through_a_cloud_of/ (dostęp z dnia 14.06.2020 r.)

GAZY DUSZĄCE

Zatrucie następuję głównie drogą wziewną. Powodują ciężkie uszkodzenie płuc z ostrą niewydolnością oddechową, pod postacią toksycznego obrzęku płuc. Występuje tzw. okres utajenia (czyli objawy mogą pojawić się nawet do 72 godzin od narażenia).

Chlor

• Zielonożółty gaz o charakterystycznej, ostrej woni, silnie toksyczny, cięższy od powietrza, rozpuszczalny w wodzie.
• Stosowany jako składnik środków dezynfekujących, wybielających i czyszczących, w przemyśle papierniczym, używany jest w instalacjach do uzdatniania wody oraz w innych gałęziach przemysłu. Dlatego zatrucie chlorem może również nastąpić w środowisku cywilnym. 
• Działa mocno drażniąco na drogi oddechowe, oczy oraz skórę. W przypadku kontaktu z błonami śluzowymi dróg oddechowych powstaje kwas chlorowy (I), który wywołuję obrzęk płuc. Mniejsze znaczenie ma toksyczne działanie chlorowodoru. Ten sam mechanizm odpowiedzialny jest za oparzenia błon śluzowych i skóry (w szczególności gdy jest mokra lub spocona).
• Ostre zatrucie występuje przy stężeniu 115 mg/m³, a zgon przy stężeniu 2900 mg/m³
• Był używany głownie w czasie pierwszej wojny światowej:

1. 22.04.1915 r., Ypres – Niemcy użyli 180 ton chloru rozpylając go czasie 5 minut na odcinku 6 km frontu przeciwko wojskom francuskim, 800 – 1400 ofiar śmiertelnych, 20 000 poszkodowanych żołnierzy.
2. W nocy z 06-07.07.1915 r. – Niemcy użyli chloru przeciwko wojskom kanadyjskim, nastąpiła zmiana kierunku wiatru, ok. 1200 ofiar śmiertelnych.

• W latach 2014 – 2017 na terenie Syrii prawdopodobnie w około 80 atakach użyty był chlor, również najprawdopodobniej dysponuje nim ISIS.

Objawy zatrucia:

• Chrypka, kaszel, ból gardła, skrócony oddech, świsty nad polami płucnymi, tachykardia, sinica, skurcz oskrzeli, niewydolność oddechowa, toksyczny obrzęk płuc, podrażnienie skóry i spojówek, oparzenia, nudności i wymioty

Fosgen (CG)

• Bezbarwny gaz o drażniącym zapachu siana lub zgniłych owoców, słabo rozpuszczalny w wodzie, dobrze w płynnych węglowodorach, cięższy od powietrza.
• Ma silne działanie drażniące i toksyczne.
• Może powstać przy gaszeniu pożarów gaśnicami „Tetra” (tetrachlorek węgla), spalaniu tworzyw sztucznych (polichlorek winylu, PCV). Rozkłada się do dwutlenku węgla i chlorowodoru.
• LD₅₀: drogą wziewną wynosi ok. 3200 mg/min/m³

Difosgen (DP)

• Bezbarwna oleista ciecz o zapachu świeżo skoszonej trawy, dobrze rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych
• LD₅₀: drogą wziewną wynosi ok. 3100 mg/min/m³

Trifosgen

• Bezbarwne ciało stałe, dobrze rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, w wodzie nierozpuszczalny.

Mechanizm działania fosgenu:

• Pierwszy mechanizm działania (hydroliza): ze względu na słabą rozpuszczalność w wodzie słabo podrażnia górne drogi oddechowe. Działanie drażniące ujawnia się dopiero w dolnych drogach oddechowych. Wskutek hydrolizy wydziela się kwas chlorowodorowy, który uszkadza płuca prowadząc do toksycznego obrzęku płuc. Działa więc z opóźnieniem
• Drugi mechanizm działania (acylacja): jest to reakcja fosgenu z cząsteczkami nukleinowymi, czego skutkiem jest denaturacja i zmiana funkcji białek (w tym zaburzenia enzymów). Następuje zmniejszenie przenikalności ścianek pęcherzyków płucnych poprzez zblokowanie enzymów (brak utrzymania odpowiedniego napięcia powierzchniowego)
• W bardzo dużych stężeniach fosgen docierając do kapilar powoduje hemolizę krwi, obserwuje się wtedy zatrzymanie krążenia kapilarnego krwi.
• W postaci ciekłej może działać drażniąco na skórę.

Objawy zatrucia:

• Kaszel (początkowo suchy, później pienisty o barwie biało-żółtej, duszność (najpierw wysiłkowa, później spoczynkowa ), ucisk w klatce piersiowej, podrażnienie skóry i spojówek, nudności i wymioty, tachyponoe, bezdech. Do 72 godzin może rozwinąć się toksyczny obrzęk płuc.

Chloropikryna (PS)

• Jest to bezbarwna lub żółta, lekko oleista ciecz, o charakterystycznym ostrym zapachu cięższa od wody, nierozpuszczalna w wodzie, pod działaniem kwasów, zasad i wody nie rozkłada się, opary są cięższe od powietrza.
• Czasem jest zaliczana do grupy gazów drażniących.
• Ma działanie drażniące i łzawiące, w stanie ciekłym powoduje oparzenia. Stężenie niebezpieczne wynosi 2000 mg/m3/10min.

Mechanizm działania:

• Toksyczne i drażniące działanie na błonę górne drogi oddechowe. Powoduje skurcz, zapalenie i obrzęk krtani. Może doprowadzić do toksycznego obrzęku płuc. Może spowodować wystąpienie methemoglobinemii (utlenienie atomu żelaza Fe²⁺ do Fe³⁺ powodującym przejście hemoglobiny do methemoglobiny, która jest niezdolna do wiązania i transportowania tlenu).

Objawy zatrucia:

• Kaszel, pieczenie w obrębie górnych dróg oddechowych, podrażnienie skóry (oparzenia) i spojówek (łzawienie, ból pieczenie), ból w klatce piersiowej, niebieskawe zabarwienie skóry będące skutkiem methemoglobinemii, bóle i zawroty głowy, zmęczenie, pobudzenie, zatrucie drogą pokarmową może objawiać się bólami brzucha, nudnościami i wymiotami.

Postępowanie ratownicze

• Ratownicy stosują środki ochrony indywidualnej: kombinezony ochronne, rękawice, buty, ochraniacze zapewniające ochronę przeciwchemiczną, maski pełnotwarzowe z odpowiednim filtropochłaniaczem lub aparaty powietrzne.

• Ewakuacja poszkodowanego ze strefy zagrożenia

• Ograniczenie aktywności fizycznej i wykonywanego wysiłku przez poszkodowanego (wysiłek fizyczny może przyśpieszyć wystąpienie obrzęku płuc)

• Dekontaminacja – woda. Płukać oczy 0,9% NaCl przez kilkanaście minut. Pamiętać o usunięciu szkieł kontaktowych.

• Zapewnić skuteczne udrożnienie dróg oddechowych (odessanie, udrożnienie przyrządowe), w razie niewydolności oddechowej rozpoczęcie wspomagania oddechu lub oddechu zastępczego. Zalecany jest tryb PEEP (wentylacja z dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym).

• Wczesna tlenoterapia bierna - 15 l/min

• Zbadanie poszkodowanego, wdrożenie medycznych czynności ratunkowych adekwatnych do stanu poszkodowanego oraz monitorowanie podstawowych funkcji życiowych

• Zapewnienie termoizolacji osobie poszkodowanej (dekontaminacja zimną wodą, usunięcie skażonego ubrania pogłębia wychłodzenie)

Farmakoterapia:

ARDS, toksyczny obrzęk płuc, skurcz oskrzeli

• Salbutamol: dorośli: 5 mg w nebulizacji, dzieci poniżej 2 r.ż.: 2,5 mg w nebulizacji

• Budezonid: dorośli: 1-2 mg/dobę w nebulizacji, dzieci od 6 mc.ż.: 0,25-0,5 mg/dobę w nebulizacji

• Hydrokortyzon: dorośli: 100 – 500 mg i.v., dzieci: 4 – 8 mg/kg m.c.

• Deksametazon: dorośli: 4 – 20 mg/dobę i.v., dzieci: 2- 4 mg i.v.

Rozważ:

• Siarczan magnezu: dorośli: 2 g i.v. w 20-minutowym wlewie, dzieci: 25-50 mg/kg m.c. we 20-minutowym wlewie

• Adrenalina: dorośli: 0,3 mg s.c. (do 3 dawek co 20 min.) lub w nebulizacji 1 ml + 3 ml 0,9% NaCl, dzieci: 10 μg/kg m.c., s.c. (do 2 dawek co 20 min.) lub w nebulizacji 1 ml + 3 ml 0,9% NaCl

Hemoliza (zatrucie fosgenem): jest wskazaniem do stosowania intensywnej diurezy

Methemoglobinemia (zatrucie chloropikryną)

• Błękit metylenowy (Coloxyd), (redukuję methemoglobinę do hemoglobiny): dorośli - 1 mg/kg m.c. i.v. przez 5 min. (efekt po 30 min.-1 h), powtórzyć w ciężkich zatruciach przy braku poprawy, dawka max. 7 mg/kg m.c./dobę, dzieci – 1.5 mg/kg m.c., niemowlęta - 2 mg/kg m.c
• Tlenoterapia, witamina C, przy braku poprawy – komora hiperbaryczna, transfuzja krwi

Unikaj diuretyków (nasilają hipowolemię, mogą doprowadzić do spadku  przepływu nerkowego)

• Ciekawym rozwiązaniem prezentowanym przez zagranicznych ekspertów CBRN jest podaż lidokainy w nebulizacji aby zmniejszyć dolegliwości bólowe w obrębie dróg oddechowych. Stosowanie lidokainy drogą wziewną jest praktykowane np. znieczulenie gardła podczas przygotowania do intubacji z użyciem giętkiego fiberoskopu, wykonywania bronchofiberoskopii. Badania pokazują, iż lidokaina w nebulizacji lub spray’u (większa skuteczność w stosunku do nebulizacji) jest bezpieczna oraz nie obserwuje się działań niepożądanych. Jeżeli brak poprawy to można rozważyć podaż wodorowęglanu sodu również w nebulizacji (choć brak jest wystarczających dowodów naukowych oraz wiedzy dotyczącej wydzielania się ciepła podczas reakcji i możliwych skutków ubocznych)

• Wszystkie osoby narażone na działanie gazów duszących wymagają obserwacji ze względu na okres utajenia (obrzęk płuc może wystąpić po kilkudziesięciu godzinach)

• Zawsze konsultacja z regionalnym ośrodkiem toksykologii.

Serdecznie pozdrawiam, Kamil.

1. Wybuch bomby z chlorem

https://www.bbc.com/news/world-middle-east-31847427 (dostęp z dnia 14.06.2020 r.)

2. Rozszczelnienie zbiornika z chlorem

https://pl.pinterest.com/pin/310115124338624720/ (dostęp z dnia 14.06.2020 r.)

Piśmiennictwo:

Piśmiennictwo:

• Kowalczyk M., Rump S., Kołaciński Z., Medycyna katastrof chemicznych, PZWL, Warszawa 2004, wyd. 1
• Croddy E., Perez-Armendariz C., Hart J., Broń chemiczna i biologiczna. Raport dla obywatela, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2003, wyd. 1
• Pod red. Pacha J., Zarys toksykologii klinicznej, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2009, wyd. 1
• Drzewiński Ł., Bojowe środki trujące, Wydacksiazke.pl, 2017, wyd. 1
• Żuber M., Broń masowego rażenia w działalności terrorystycznej, Difin, Warszawa 2015, wyd. 1
• Łukasik-Głębocka M., Ostre zatrucia w praktyce ratownika medycznego, PZWL, Warszawa 2018, wyd. 1
• Klaassen C., D., Watkins III J., B., pod red. wyd. pol. Zielińska-Psuja B., Sapota A., Podstawy toksykologii, MedPharm Polska, Wrocław 2014, wyd. 1
• Struniawski J., Ochrona przed czynnikami masowego rażenia, WSPol, Szczytno 2015, wyd. 1
• Konopski L., Historia broni chemicznej, Bellona, Warszawa 2009, wyd. 1
• Śliwińska-Mossoń M., Bizoń A., Milnerowicz H., Toksykologia środowiskowa i kliniczna. Wybrane zagadnienia, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, Wrocław 2013, wyd. 1
• Red. nauk. Piotrowski J., K., Podstawy toksykologii. Kompendium dla studentów szkół wyższych, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2017, wyd. 2
• Bezuk-Mazur E., Elementy toksykologii środowiskowej, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Kielce 2001, wyd. 1
• Manahan S., E., Toksykologia środowiskowa. Aspekty chemiczne i biochemiczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006, wyd. 1
• Szajewski J., Toksykologia dla nie toksykologów. Ostre zatrucia egzogenne, Medycyna Praktyczna, Kraków 2008, wyd. 1
• Red. nauk. Seńczuk W., Toksykologia współczesna, PZWL, Warszawa 2006, wyd. 1
• Praca zbiorowa, 1000 słów o chemii i broni chemicznej, MON, Warszawa 1987, wyd. 1
• Guła P., Jałoszyński K., Tarnawski P., Medyczne skutki terroryzmu, PZWL, Warszawa 2017, wyd. 1
• Trzos A., Ratownictwo medyczne wobec współczesnych zagrożeń, Elamed, Katowice 2019, wyd. 1