Лекция № 3. Отравляющие и высокотоксичные вещества нейротоксического действия

ЛЕКЦИЯ № 3. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕЙРОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Одну из ведущих позиций в военной токсикологии и токсикологии экстремальных ситуаций занимают нейротоксиканты, основой поражающего действия которых являются следующие патогенетические механизмы:

- прямое повреждающее действие на любой структурный элемент нервной системы;

- опосредованное нарушение структурной организации и функционирования нервной системы за счет модификации пластического и энергетического обмена, а также циркуляторных, гипоксических и ликвородинамических расстройств;

- функциональные расстройства нервной системы: нарушение генерации и проведения нервного импульса, передачи сигнала в синапсах и т. д.

Актуальность изучения нейротоксических ядов не вызывает сомнения по ряду обстоятельств.

Во-первых, высокая распространённость фосфорорганических боевых отравляющих веществ (ФОВ), а также сходных по химической структуре и патогенетическому механизму фосфорорганических инсектицидов (ФОИ) и фосфорорганических лекарственных средств (ФОЛС) обусловливают высокую летальность (в среднем 3, 3% по республике) на фоне частых отравлений инсектицидами в быту. С 1980 по 1990 гг. отмечалось резкое возрастание токсикомании ФОИ, в последние годы - тенденция к ее снижению. В настоящее время отравления вышеуказанной группой токсикантов по данным токсикологического центра больницы скорой медицинской помощи г. Минска ежегодно составляют от 1 до 2% структуры острых отравлений.

Опасность массового поражения людей ФОВ сохраняется до настоящего времени. По данным зарубежной печати, 95% всех запасов ОВ в странах НАТО составляли ФОВ. О такой опасности свидетельствует и трагедия, произошедшая в марте 1995 г. в Токийском метро, где религиозная секта с террористической целью применила ОВ – зарин, где практически на месте погибло 10 человек, 2 пораженных умерло в госпитале, а еще более 5 тысяч получили поражения различной степени тяжести.

Во-вторых, острые отравления медикаментами (45-48%, в том числе и психодислептиками), наркотическим средствами (2, 9-6, 9%), алкоголем и его суррогатами (около 40%), относящимися к нейротоксикантам, на протяжении 15 лет занимают лидирующую позицию и не имеют тенденции к снижению.

В-третьих, многие отравляющие вещества из группы нейротоксикантов являются табельными боевыми отравляющими веществами, состоящими на вооружении стран НАТО (рецептуры GB, GD, VХ, BZ), что обуславливает потенциальную опасность их применения в боевых и диверсионных целях.

Следует также отметить, что нейротоксичность присуща большинству из известных токсикантов, а нарушение функции нервной системы в той или иной степени сопровождает любую интоксикацию.  

3. 1. Понятие о нейротоксичности и основных нейромедиаторах

Нейротоксичность – это способность химических веществ, действуя на организм, вызывать нарушения структуры и/или функции нервной системы. Нейротоксиканты – вещества, для которых порог чувствительности всей нервной системы или отдельных её гистологических и анатомических образований существенно ниже, чем других органов и тканей.

Любой токсический процесс в нервной системе инициирует либо ее структурные нарушения, начиная с клеточного и молекулярного уровней (мембраны, рецепторы, ионные каналы, вторичные посредники и т. д. ), либо функциональные нарушения, основными проявлениями которых является нарушение механизмов генерации, проведения и передачи нервного импульса.

Основной структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон, представляющий собой клетку, имеющую два отростка – аксон и дендрит. Дендрит представляет собой многократно ветвящийся короткий отросток нейрона, предназначенный для восприятия внешних и внутренних раздражителей (свет, звук, изменение состава среды и т. д. ) и проведения нервного импульса к телу клетки. Каждый нейрон может иметь один или несколько дендритов. Аксон – длинный отросток нейрона, предназначенный для проведения нервного импульса от тела нервной клетки к другим клетками, а также транспорта белков, энзимов, нейромедиаторов посредством быстрого (400 мм / день) и медленного (3 мм / день) антеградного, а также ретроградного (200 мм / день) аксонального тока.

Наличие отростков и системы внутриклеточного транспорта физиологически активного материала, а также питательных и пластических веществ на значительные расстояния, делают нейроны наиболее уязвимыми элементами нервной системы для действия токсикантов.

Механизмы повреждения нейронов могут носить как неспецифический, так и специфический характер (рис. 37).

Межклеточные взаимодействия в нервной системе осуществляются через синапсы – пространства шириной 20-50 нм между окончанием аксона и возбудимой мембраной иннервируемой клетки (нейрона, мышечной или железистой клетки), заполненные плохо проводящей электрический ток жидкостью. Нервный импульс (возбуждение) распространяются в организме со скорость. 120 м/с комбинированным (электрическим и химическим) способом. Передача по аксону имеет электрическую природу и в первом приближении аналогична передаче электрического тока по проводнику. Передатчиком нервного импульса в синапсе является нейромедиатор или нейротрансмиттер (греч. – «жила», «веревка», «нить», позднее – «нерв»; лат: nervus – нерв, mediator - посредник, transmitto - пересылать, передавать, переправлять) – специфическое химическое вещество, выделяемое нервным окончанием, которое служит средством передачи информации (посредник в передаче информации, мессенджер) от нейрона к любым клеткам: к другому нейрону, к мышечной клетке, к клетке железы или к другим видам клеток. Потенциал действия вызывает выделение нейромедиатора из пресинаптических везикул, затем медиатор диффундирует в межсинаптическую область и связывается со специфическими рецепторами на постсинаптической мембране, запуская тем самым каскад процессов в иннервируемой клетке, сопровождающийся изменением ее функционального состояния (активацию или угнетение) (рис. 38).

По химической структуре нейротрансмиттеры можно разделить на пять классов: 1) аминокислоты, 2) амины и их производные, 3) нейропептиды, 4) нуклеозиды и нуклеотиды, 5) стероиды (табл. 32). Последние два класса пока представлены единичными веществами.