В зависимости от величины частиц принято различать:
1. Пары и мороси - диаметр частиц более 10 мкм, опускаются в спокойном воздухе с возрастающей скоростью, они не способны к диффузии.
2. Туманы - диаметр частиц от 10 до 0,1 мкм, опускаются с постоянной скоростью и так же не диффундируют.
3. Дымы - диаметр частиц от 0,1 до 0,01 мкм, эти частицы участвуют в броуновском движении, легко диффундируют и практически не осаждаются в спокойном воздухе.
С военно-химической точки зрения более целесообразно различать: грубодисперсные аэрозоли (от 50 мкм и больше), среднедисперсные - от 1 до 50 мкм и -выскодиспереные- 0,1 мкм и мельче.
Грубодисперсные аэрозоли оседают на кожу и практически не попадают в легкие. Высокодисперсные- проникают в альвеолы легких, но почти совсем не оседают на кожу, а среднедисперсные обладают и теми и другими свойствами.
На основании экспериментальных данных можно предполагать, что в альвеолы в основном поступают частицы диаметром 5 мкм и меньше.
Ингаляционные отравления характеризуются быстрым поступлением яда в кровь. Это объясняется большой поверхностью легочных альвеол (9-15 м2), малой толщиной альвеолярных мембран, интенсивным током крови по легочным капиллярам и отсутствием условий для значительного депонирования ядов. Всасывание летучих соединений начинается уже в верхних дыхательных путях, но наиболее полно осуществляется в легких.
Некоторые токсоагенты подвергаются химическим превращениям непосредственно в дыхательных путях,поэтому их задержка в организме происходит с более постоянной скоростью. Кроме того, они способны разрушать саму альвеолярную мембрану, нарушать ее барьерную и транспортную функцию, что ведет к развитию токсического отека легких.
При наличии в воздухе аэрозолей, в дыхательных путях происходит два процесса: задержка и выделение поступивших частиц. На процесс задержки влияет агрегатное состояние аэрозолей (твердые, жидкие) и их физико-химические свойства (размер частиц, форма, гигроскопичность, заряд). В верхних дыхательных путях задерживается 80-90% частиц величиной более 10 мкм, в альвеолярную область поступает 70-90% частиц размером менее 5 мкм (в среднем 1 -2 мкм).
В процессе самоочищения дыхательных путей твердые частицы вместе с мокротой удаляются из организма. При поступлении водорастворимых токсичных аэрозолей их резорбция может происходить по всей поверхности дыхательных путей, причем заметная часть со слюной попадает в желудок.
Поражения, развивающиеся вследствие попадания 0В на кожные покровы, называются перкутанными.
Кожа играет важную роль в терморегуляции и водно - солевом обмене организма, однако наиболее важной, с точки зрения военной токсикологии, функцией кожи, является защита организма от токсичных веществ.
0В через кожу может проникать 3-мя путями: через эпидермис, волосяные фолликулы, потовые и сальные железы. Общая поверхность кожи человека (приблизительно) 1,5 м2.
У военнослужащего, одетого в обмундирование, открытые участки кожи составляют около 600см2. Кожные покровы под обмундированием также могут являться входными воротами для 0В, которые проникают в под-костюмное пространство в газообразном состоянии.
Вещество, проникающее через кожу, должно проходить через все слои эпидермиса до батальной мембраны включительно и только после этого всасываются в капилляры или лимфатическую систему дермы (в сосочко-вом и сетчатом слое).
Возможен и другой путь к сосудистой системе- через железистый аппарат кожи, а именно через сальные и потовые железы. Важными являются следующие обстоятельства:
1. потовые и сальные железы, открываются протоками на поверхность кожи и заканчиваются в глубоких слоях кожи- в сосочковом или сетчатом слое дермы, это обеспечивает хорошее проникновение 0В по железам до капиллярной и лимфатической системы, минуя эпидермис.
Общее количество потовых желез около 2 млн., длина всех трубочек желез составляет 53 км, общая поверхность железистого (протока) эпителия потовых желез равна 1,0 м2, что не намного отличается от всей поверхности кожи человека (1,5 м).
2. Количество сальных желез от 2 до 380 на см2, наполненные жировым секретом сальные железы могут явиться своеобразным "депо", где накапливаются липоидофильные вещества. Так, например, доказано, что через 3 часа после нанесения на кожу ФОВ (зарин, зоман), в сальных железах обнаруживалось еще значительное количество (до 30% от нанесенной дозы) 0В.
Таким образом, придатки кожи являются как бы резервуаром, где длительное время задерживаются 0В. Пограничные слои протоплазмы клеток пропитаны жироподобными веществами (смесью лецитина и холестерина) и, следовательно, проникновение различных веществ в клетки зависит от их растворимости в указанной смеси, точнее говоря, от коэффициента распределения этих веществ между водной и липидной фазами.
Механические повреждения кожи (ссадины, царапины, раны и пр.), термические и химические ожоги способствуют проникновению токсичных веществ в организм. Раневые поверхности могут служить входными воротами для 0В при непосредственном поражении осколками, загрязнении землей, с повязок, зараженными 0В, или при попадании капельножидких или аэрозольных 0В в рану.
Раны, зараженные 0В, называются микстами, а поражения 0В в этих случаях называются микстными. Слизистые оболочки обладают хорошей всасывающей способностью. Эти ворота малы. Но очень чувствительны.
Одним из распространенных путей поступления токсичных веществ в организм является пероральный. Ряд жирорастворимых соединений - фенолы, некоторые соли, особенно цианиды всасываются и поступают в кровь уже в полости рта. На протяжении ЖКТ существуют различные градиенты рН, определяющие различную скорость всасывания токсичных веществ. Кислотность желудочного сока близка к единице, вследствие чего все кислоты здесь находятся в неионизированном состоянии и легко всасываются. Напротив, неионизированные основания (например, морфин, ноксирон) поступают из крови в желудок, и отсюда в виде ионизированной формы движутся далее в кишечник.
Токсичные вещества в желудке могут сорбироваться пищевыми массами, разбавляться ими. в результате чего уменьшается контакт яда со слизистой оболочкой. Кроме того, на скорость всасывания влияют интенсивность кровообращения в слизистой желудка, перистальтика и количество слизи.
В основном всасывание ядовитых веществ происходит в тонком кишечнике, рН секрета которого 7,5-8,0. Колебания рН кишечной среды, наличие ферментов, большое количество соединений, образующихся в процессе пищеварения в химусе на крупных белковых молекулах и сорбция на них, - все это влияет на резорбцию ядовитых соединений и их депонирование в желудочно-кишечном тракте.
В кишечнике, так же как и в желудке, липидорастворимые вещества хорошо всасываются путем диффузии, а всасывание электролитов связано со степенью их ионизации.
Вещества, близкие по химическому строению к природным соединениям, всасываются путем пиноцитоза проявляющегося наиболее активно в области микроворсинок слизистой тонкой кишки. Трудно всасываются прочные комплексы токсичных веществ с белками, что свойственно, например, редкоземельным металлам. Замедление регионального кровотока и депонирование венозной крови в области кишечника при экзотокси-ческом шоке приводит к уравниванию локальных концентраций ядов в крови и в содержимом кишечника, что составляет патогенетическую основу замедления всасывания и увеличения местного токсического эффекта. Например, при отравлениях гемолитическими ядами (уксусная эссенция) это приводит к более интенсивному разрушению эритроцитов в капиллярах стенки желудка и быстрому появлению в этой зоне тромбогеморрагиче-ского синдрома (тромбы вен подслизистого слоя желудка, множественные кровоизлияния и др.).
Указанные явления депонирования токсичных веществ в ЖКТ при псроральных отравлениях свидетельствуют о необходимости его тщательного очищения не только при раннем, но и при более позднем поступлении пострадавшего на этапы медицинской эвакуации.
Следующим этапом всасывания токсичного вещества является его распределение в организме. Различные токсичные вещества и их метаболиты транспортируются в различных формах. Для многих чужеродных соединений характерна связь с белками плазмы, преимущественно с альбуминами, которые обладают способностью образовывать с металлами комплексы. Для некоторых металлов имеет значение транспорт с клетками крови. Например, 90% мышьяка и свинца циркулируют в эритроцитах.
Токсичные вещества неэлектролиты частично растворяются в жидкой части крови, а частично проникают в эритроциты, где сорбируются. Таким образом, белки крови, способные связываться с токсичным веществом, помимо транспортной функции, выполняют роль своеобразного барьера, препятствующего до определенной степени непосредственному контакту токсичного вещества с клеткой мишенью. Одним из основных токсикологических показателей является объем распределения, т.е. характеристика пространства, в котором распределяется данное токсичное вещество.
Существует 3 главных сектора распределения чужеродных веществ:
• внеклеточная жидкость (14л для человека массой тела 70 кг);
• внутриклеточная жидкость (28 л);
• жировая ткань.
Объем распределения зависит от трех основных физико-химических свойств данного вещества: водораство-римости, жирорастворимое™ и способности к диссоциации (ионообразованию).
Водорастворимые соединения способны распространяться во всем водном секторе организма (около 42 л), жирорастворимые вещества накапливаются (денпонируются) преимущественно в липидах. Основным препятствием для распределения водорастворимых веществ являются мембраны клеток. Именно процесс диффузии через этот барьер будет определять накопление веществ во внутриклеточном объеме, т.е. переход от распределения в 14 л воды (внеклеточная жидкость) к распределению в 42 л.