Issuu

��

Obsah Seznam nìkterých zkratek a kódových oznaèení otravných látek . . . . . . . . . . . 11 Pøedmluva (J. Patoèka) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1 Pøedmìt toxikologie (J. Patoèka) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1 Obecná toxikologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Rozdìlení a toxikologická klasifikace chemických látek . . . . . . . . . . . 16 1.2 Speciální toxikologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 Obsah a úkoly vojenské toxikologie, charakteristika otravných látek a chemických zbraní (J. Fusek) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.1 Otravné látky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2 Pùsobení otravných látek na organizmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3 Klasifikace OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4 Chemické zbranì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3 Nervovì paralytické látky (J. Bajgar) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.1 Pøedstavitelé a jejich charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2 Fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3 Mechanizmus úèinku NPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4 Toxicita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.5 Klinický obraz akutní intoxikace NPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Pozdní neurotoxický efekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.6 Diagnóza a terapie otrav NPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.7 Detekce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.8 Ochrana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.9 Odmoøování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.10 Antidotní prostøedky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4 Zpuchýøující otravné látky (J. Kassa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.1 Celková charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2 Pøehled OL zpuchýøujících a jejich fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . 45 4.3 Mechanizmus úèinku zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.4 Toxicita zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.5 Klinický obraz akutní intoxikace zpuchýøujícími OL . . . . . . . . . . . . . 49 4.6 Diagnostika akutních otrav zpuchýøujícími OL . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.7 Terapie akutních otrav zpuchýøujícími OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.8 Detekce zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.9 Ochrana pøed úèinky zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.10 Odmoøování zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.11 Léèebnì odsunová charakteristika zpuchýøujících OL . . . . . . . . . . . . . 54 5 Psychicky a fyzicky zneschopòující látky (J. Fusek) . . . . . . . . . . . . . . . . 55 5.1 Látky psychicky zneschopòující (psychotomimetika) . . . . . . . . . . . . . 55 5.1.1 Kyselina d-lysergová a její deriváty . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.1.2 Fenylethylaminy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.1.3 Indolalkylaminy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.1.4 Ostatní indolové deriváty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.1.5 Anticholinergika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 5.1.6 Arylcyklohexylaminy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.1.7 Ostatní halucinogeny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.2 Látky fyzicky zneschopòující (dysregulátory) . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.2.1 Aziridiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5.2.2 Tremorogenní látky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5.2.3 Lathyrogenní látky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 6 Drá divé otravné látky (J. Kassa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.1 Celková charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.2 Pøehled drá divých OL a jejich fyzikálnì-chemických vlastností . . . . . . . 76 6.3 Mechanizmus úèinku drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.4 Toxicita drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.5 Klinický obraz akutní intoxikace drá divými OL . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.6 Diagnostika akutních otrav drá divými OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 6.7 Terapie akutních otrav drá divými OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.8 Detekce drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.9 Ochrana pøed úèinky drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6.10 Odmoøování drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6.11 Léèebnì odsunová charakteristika drá divých OL . . . . . . . . . . . . . . . 83 7 V eobecnì jedovaté látky (J. Herink) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1 Oxid uhelnatý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.1 Fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.2 Mechanizmus úèinku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.3 Toxicita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.4 Klinické projevy, pøíznaky a symptomy . . . . . . . . . . . . . . . . 86 7.1.5 Diagnóza a terapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 7.1.6 Ochrana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.2.1 Pøehled nejdùle itìj ích látek vyvolávajících methemoglobinemii . . 87 7.2.2 Toxicita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.3 Klinické projevy methemoglobinemie . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.4 Diagnóza a terapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

7.3

7.4

Kyanovodík a kyanidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.3.1 Fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.3.2 Mechanizmus úèinku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.3.3 Toxicita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.3.4 Klinické projevy, pøíznaky a symptomy . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.3.5 Diagnóza a terapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Sulfidy (sirníky) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 7.4.1 Sulfan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 7.4.2 Ostatní slouèeniny síry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

8 Dusivé otravné látky (J. Bajgar) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8.1 Pøedstavitelé a jejich charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8.2 Fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8.3 Mechanizmus úèinku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.4 Toxicita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.5 Pøíznaky otravy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 8.6 Diagnóza a terapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 8.7 Detekce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 8.8 Ochrana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 8.9 Odmoøování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 8.10 Antidotní prostøedky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 9 Fytotoxické látky (J. Fusek) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 9.1 Charakteristika skupiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 9.2 Rozdìlení herbicidù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 9.3 Vojenské pou ití herbicidù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 9.3.1 Kyselina dichlorfenoxyoctová (2,4-D) . . . . . . . . . . . . . . . 101 9.3.2 Kyselina trichlorfenoxyoctová (2,4,5-T) . . . . . . . . . . . . . . 101 9.3.3 Polychlorované dibenzodioxiny (PCDD) . . . . . . . . . . . . . . 102 9.3.4 Kyselina 4-amino-3,5,6-trichlorpikolinová (Picloram) . . . . . . . 104 9.3.5 Kyselina kakodylová (dimethylarsinová) . . . . . . . . . . . . . . 104 9.3.6 Organodusíkové herbicidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 9.3.7 Paraquat (1,1 -dimethyl-4,4 bipyridinium; Grasoxona) . . . . . . . 105 9.3.8 Diquat (Reglone) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 9.3.9 Nitrofenolové herbicidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 9.4 Ochrana proti herbicidùm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 10

Toxiny ivoèi ného, rostlinného a mikrobiálního pùvodu (J. Patoèka) . . . . . 107 10.1 Struèná charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 10.2 Fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 10.3 Toxiny jako bojové chemické látky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 10.4 Postavení toxinù ve vztahu k chemickým a biologickým zbraním . . . . . . 109

10.5 Rostlinné toxické proteiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 10.5.1 Ricin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 10.5.2 Abrin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.5.3 Modeccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 10.5.4 Viscumin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 10.5.5 Volkensin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 10.6 Bakteriální toxiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 10.6.1 Botulotoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 10.6.2 Choleratoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 10.6.3 Shigatoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 10.6.4 Toxiny Clostridium perfringens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 10.6.5 Toxiny Staphylococcus aureus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 10.7 ivoèi né toxiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 10.7.1 Bungarotoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 10.7.2 Ciguatoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 10.7.3 Conotoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 10.7.4 Saxitoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 10.7.5 Tetrodotoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 10.8 Toxiny sinic (cyanobakterií) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 10.8.1 Anatoxin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 10.8.2 Microcystin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 11

Mykotoxiny (R. tìtina) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 11.1 Charakteristika mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 11.2 Fyzikálnì-chemické vlastnosti mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 11.3 Mechanizmus úèinku mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 11.4 Toxicita mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 11.5 Jednotlivé mykotoxiny a jejich charakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . 129 11.5.1 Námelové alkaloidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 11.5.2 Aflatoxiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 11.5.3 Sterigmatocystiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 11.5.4 Patulin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 11.5.5 Citreoviridin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 11.5.6 Ochratoxiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 11.5.7 Trichotheceny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 11.6 Detekce mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 11.7 Ochrana pøed mykotoxiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 11.8 Odmoøování mykotoxinù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 11.9 Léèebnì odsunová charakteristika intoxikace mykotoxiny . . . . . . . . . . 134

Potenciální otravné látky (J. Kassa, J. Patoèka) . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 12.1 Bicyklické fosforové estery ( bicyklické fosfáty ) . . . . . . . . . . . . . . 135 12.1.1 Celková charakteristika bicyklických fosforových esterù . . . . . . 135

12.1.2 12.1.3 12.1.4 12.1.5

Fyzikálnì-chemické vlastnosti bicyklických fosforových esterù . . 136 Mechanizmus úèinku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Toxicita bicyklických fosforových esterù . . . . . . . . . . . . . . 137 Klinické projevy akutní intoxikace bicyklickými fosforovými estery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.1.6 Diagnostika akutní intoxikace bicyklickými fosforovými estery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.1.7 Terapie akutních otrav bicyklickými fosforovými estery . . . . . . 139 12.1.8 Detekce bicyklických fosforových esterù . . . . . . . . . . . . . . 139 12.1.9 Ochrana pøed úèinky bicyklických fosforových esterù . . . . . . . 139 12.1.10 Odmoøování bicyklických fosforových esterù . . . . . . . . . . . . 139 12.1.11 Léèebnì odsunová charakteristika otrav bicyklickými fosfáty . . . 140 12.2 Karbamáty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 12.2.1 Celková charakteristika karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 12.2.2 Pøehled vysoce toxických karbamátù a jejich fyzikálnì-chemické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 12.2.3 Mechanizmus úèinku karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 12.2.4 Toxicita karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 12.2.5 Klinické pøíznaky akutní intoxikace karbamáty . . . . . . . . . . . 142 12.2.6 Diagnostika akutní intoxikace karbamáty . . . . . . . . . . . . . . 142 12.2.7 Terapie akutních otrav karbamáty . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 12.2.8 Detekce karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 12.2.9 Ochrana pøed úèinky karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 12.2.10 Odmoøování karbamátù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 12.2.11 Léèebnì odsunová charakteristika otrav karbamáty . . . . . . . . . 144 12.3 Bioregulátory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 12.4 Calmativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 13

Zdravotnická problematika pou ívání prostøedkù individuální protichemické ochrany (J. Herink) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 13.1 Prostøedky ochrany dýchacích cest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 13.1.1 Rozdìlení a struèná charakteristika nejpou ívanìj ích prostøedkù . 148 13.1.2 Fyziologie ochranné masky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 13.2 Prostøedky ochrany povrchu tìla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 13.2.1 Rozdìlení a struèná charakteristika nejpou ívanìj ích prostøedkù . 152 13.2.2 Fyziologie ochranného odìvu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Odmoøování a hygienická oèista (J. Cabal) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 14.1 Dìlení odmoøování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 14.2 Principy odmoøování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 14.3 Chemické metody odmoøování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 14.4 Pøehled zavedených odmoøovacích èinidel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 14.5 Technické prostøedky pro odmoøování v AÈR . . . . . . . . . . . . . . . . 157

14.5.1 Odmoøovací prostøedky jednotlivce . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 14.5.2 V evojskové soupravy urèené k odmoøování bojové a dopravní techniky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 14.5.3 Odmoøovací soupravy urèené k provozu na místech dekontaminace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 14.5.4 Odmoøovací soupravy urèené k hygienické oèistì osob . . . . . . . 159 14.5.5 Soupravy urèené k odmoøování výstroje . . . . . . . . . . . . . . . 159 14.5.6 Odmoøovací soupravy zdravotnických etap . . . . . . . . . . . . . 159 14.5.7 Soupravy pro pøípravu pitné vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 14.6 Pracovní postupy odmoøování otravných látek . . . . . . . . . . . . . . . . 160 14.6.1 Odmoøování osob zasa ených otravnými látkami . . . . . . . . . . 160 14.6.2 Postupy odmoøování zdravotnického materiálu . . . . . . . . . . . 162 14.7 Bezpeènostní opatøení pøi dekontaminaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 15. Zdravotnická protichemická expertiza vody a potravin (J. Cabal) . . . . . . . 166 15.1 Prostøedky ZPCHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 15.2 Pøedpovìï pásem zamoøení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 15.3 Chemický prùzkum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 15.4 Odbìr vzorkù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 15.5 Analýza vzorkù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 15.6 Vyhodnocení analýzy a vydání rozhodnutí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Závìr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Rejstøík . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Seznam nìkterých zkratek a kódových oznaèení otravných látek

Seznam nìkterých zkratek a kódových oznaèení otravných látek AC BOL CA CG CK CN CR DA DC DM DP CX GA GB GD GF HD HN L NPL OL OM PIO PS VR VX ZPCHE

kyselina kyanovodíková bojová otravná látka brombenzylkyanid fosgen chlorkyan chloracetofenon dibenzo-1,4-oxazepin Clark I Clark II adamsit difosgen fosgenoxim tabun sarin soman cyklosin, cyklosarin S-yperit N-yperit lewisit nervovì paralytické látky otravná látka ochranná maska prostøedky individuální ochrany chlorpikrin ruský analog látky VX látka VX zdravotnická protichemická expertiza

Vojenská toxikologie

Pøedmluva Vojenská toxikologie je jednou ze specializovaných oblastí toxikologie, která studuje nepøíznivé (toxické) úèinky cizorodých chemických látek (xenobiotik) na ivé organizmy. Je to tedy vìda o toxických látkách (jedech). Xenobiotika, která jsou pøedmìtem zájmu vojenské toxikologie, bývají oznaèována jako bojové otravné látky (BOL). Vojenská toxikologie studuje mo né vojenské vyu ití BOL, jejich fyzikálnì-chemické vlastnosti, toxické a vojensko-taktické parametry, mechanizmy jejich toxického úèinku, klinický prùbìh intoxikací, mo nosti ochrany lidí pøed úèinkem BOL, diagnostiku otrav, profylaxi a terapii intoxikací vyvolaných BOL, podílí se na vývoji specifických antidotních prostøedkù, hledá metody vhodné pro detekci BOL v terénu, ve vodì i potravinách a vyvíjí metody pro jejich bezpeènou likvidaci (odmoøování). BOL jsou úèinnou komponentou chemických zbraní, øazených mezi zbranì hromadného nièení. Mají za cíl vyøadit ivý potenciál protivníka, vyèerpat jej a demoralizovat a trvale nebo doèasnì vyøadit i jeho bojovou techniku, vodu, potraviny a ivotní prostøedí tak, aby je nemohl pou ívat. Nìkteré BOL jsou urèeny k fyzické likvidaci protivníka, jiné nemají smrtící úèinek na èlovìka, pouze jej fyzicky èi psychicky vyøadí na dobu nezbytnou pro získání vojenské pøevahy. Tato kniha je pøehledem souèasných znalostí o fyzikálních a chemických vlastnostech a biologických úèincích nejdùle itìj ích BOL. Vìnuje pozornost také ochranì èlovìka pøed jejich úèinkem, klinickému prùbìhu intoxikací, diagnostice, první pomoci, terapii a profylaxi. Podává pøehled terapeutických prostøedkù, kterými je vybavena AÈR v oblasti ochrany vojsk pøed úèinkem BOL. Vìnuje také pozornost zdravotnicko-protichemické expertize vody a potravin a metodám odmoøování BOL, zejména z povrchu lidského tìla. Znalost uvedených informací umo ní rychlou diagnostiku pøípadného zasa ení BOL a je i návodem k úèinným opatøením, umo òujícím záchranu ivota lidí v pøípadì expozice BOL. Vedle teoretických znalostí poskytuje i praktické návody, jak se preventivnì chránit pøed mo nou expozicí BOL a jak postupovat v rámci léèebnì odsunového zabezpeèení v pøípadì zasa ení bojujících jednotek BOL. Informace týkající se aktuálních i potenciálních BOL, stejnì jako praktická opatøení zaji ující ochranu vojsk pøed jejich úèinky a zásady léèebnì odsunové péèe o zasa ené chemickými zbranìmi, jsou odrazem aktuální situace v AÈR a respektují zásady stanovené èlenskými zemìmi NATO ve formì standardních postupù (STANAG). Autorský kolektiv je tvoøen pracovníky katedry toxikologie Vojenské lékaøské akademie v Hradci Králové. Náplò knihy vychází z bohatých praktických zku eností s výukou vojenské toxikologie na této kole a z dlouhodobého vývoje znalostí a zku eností získávaných pøi experimentální práci v laboratoøích souèasnými i døívìj ími pracovníky tohoto vìdeckovýzkumného a výukového pracovi tì.

Pøedmìt toxikologie

1.1

Obecná toxikologie

Toxikologie je samostatný vìdní obor studující nepøíznivé (toxické) úèinky cizorodých chemických látek (xenobiotik) nebo jejich smìsí na ivé organizmy. Je oborem interdisciplinárním, proto e pøi studiu toxických úèinkù a objasòování mechanizmu jejich podstaty vyu ívá výsledkù ostatních vìd, jako napø. biologie, fyziologie a patofyziologie, farmakologie, genetiky, chemie, biochemie apod. K identifikaci a ke kvantitativnímu stanovení toxických látek vyu ívá metod fyzikální a analytické chemie, pøi studiu vlivu toxických látek na pøírodu a ivotní prostøedí navazuje na poznatky z ekologie, monitorování ivotního prostøedí, zemìdìlství, botaniky èi veterinární medicíny. S klinickými lékaøskými obory spolupracuje toxikologie v pøípadì terapie otrav chemickými látkami a pøi studiu ne ádoucích úèinkù léèiv. Na druhé stranì výsledkù toxikologie vyu ívají jiné vìdní disciplíny. Schopnost chemických látek pùsobit na ivé organizmy nepøíznivì (toxicky) je nazývána toxicita a chemická látka vykazující nepøíznivé (toxické) úèinky je nazývána toxická látka, toxin (termín toxin se vìt inou pou ívá pro toxické látky produkované ivými organizmy), v poslední dobì také toxikant, jedovatá látka nebo jed. Chemickou látkou rozumíme chemické prvky (elementy) a slouèeniny tìchto prvkù definovaného slo ení, respektive jejich smìsi. Jako jedovaté oznaèujeme takové chemické látky, které ji v malých dávkách nebo nízkých koncentracích vyvolávají tì ké po kození organizmu nebo vedou k jeho zániku. Exaktní definice jedu je velmi slo itá z toho dùvodu, e lze jen obtí nì kvantifikovat takové pojmy, jako je malá dávka èi nízká koncentrace . Pøesto, e byla vyøèena øada definic charakterizujících jed, není na kodu pøidr et se jedné z nejstar ích, která je pøipisována Paracelsovi (Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim, 1493 1548): V echny látky jsou jedy a závisí jen na dávce, kdy látka pøestává být jedem. Znamená to tedy, e toxicky mohou pùsobit i látky s nízkou toxicitou, jsou-li podány v dostateèné dávce. Spektrum dávek, v nich mù e chemická látka projevovat svùj toxický úèinek, je proto velmi iroké a pohybuje se v rozpìtí od nìkolika ng.kg-1 a po desítky g.kg-1. Toxicita chemických látek je podmínìna øadou faktorù. Jsou to zejména chemické vlastnosti látek, které vyjadøují jejich reaktivitu, tj. schopnost vstupovat do reakcí s jinými látkami, fyzikální vlastnosti, jako je skupenství látky, její struktura, body varu a tání, rozdìlovací koeficienty, chování v elektrickém èi magnetickém poli, rozpustnost apod. a biologické vlastnosti, vycházející z chemických vlastností látek, tj. jejich schopnosti vstupovat do reakcí s jinými molekulami látek, které jsou souèástí ivých organizmù.

Vojenská toxikologie

Soubor chemických, fyzikálních a biologických vlastností látek determinuje nebezpeènost chemické látky, tj. její schopnost mít nepøíznivý (toxický) úèinek na ivé organizmy. Nebezpeènost je neoddìlitelnì spojena s existencí chemické látky. Je latentní vlastností ka dé chemické substance èi jejich smìsí, ale projevit se mù e pouze tehdy, jestli e je jejímu pùsobení vystaven ivý organizmus, tedy dojde-li k expozici organizmu chemickou látkou. Pojem nebezpeènost je ov em ir í ne pojem toxicita. Chemické látky mohou být nebezpeèné i jiným zpùsobem ne tím, e jsou toxické. Nebezpeèné mohou být hoølaviny, výbu niny, íraviny apod. Expozice je chápána jako vystavení ivého organizmu úèinku chemické látky, pøi ní dojde k jejímu prùniku do vnitøních èástí organizmu. K tomuto prùniku mù e dojít na rùzných místech, kterým øíkáme brány vstupu. Brána vstupu je tedy zpùsob kontaktu organizmu s chemickou látkou, charakterizovaný místem, kudy chemická látka proniká do organizmu. Mù e to být napø. gastrointestinální trakt, plíce, oèní sliznice, kù e, injekèní podání apod. Nebezpeènost chemické látky a expozice ivého organizmu touto látkou pak urèuje tzv. riziko chemické látky. Pokud je pøedmìtem pùsobení chemické látky èlovìk, hovoøíme o zdravotním riziku. Riziko vyjadøuje pravdìpodobnost s jakou se pøi definované expozici organizmu chemické látce projeví její nebezpeènost (toxicita). Velikost rizika nabývá hodnot od 0 do 1, respektive od 0 do 100, pou ijeme-li procentuálního vyjádøení. Nulové riziko znamená, e vùbec nedojde k po kození organizmu, naopak riziko vyjádøené hodnotou 1 vypovídá, e k po kození organizmu dojde ve v ech pøípadech. Pøi práci s jakoukoliv chemickou látkou je dùle ité znát její zdravotní riziko, proto e jen tak jej mù eme minimalizovat. Riziko lze toti nejen hodnotit, ale také øídit. Hodnocení zdravotního rizika je postup zahrnující: vyhodnocení nebezpeènosti chemické látky, vyhodnocení vztahu mezi dávkou chemické látky a biologickou odpovìdí, vyhodnocení expozice, charakterizaci rizika. Vyhodnocení nebezpeènosti chemické látky spoèívá ve sbìru a vyhodnocování dat o jejím nepøíznivém (toxickém) úèinku na zdraví èlovìka a sledování podmínek, za jakých se nepøíznivé úèinky mohou projevit. Tyto informace jsou pro posuzování zdravotních rizik ka dé chemické látky velmi dùle ité. Jsou získávány z modelových experimentù na laboratorních zvíøatech a nahodilých pøípadù chtìného (suicidia) i nechtìného (chemické havárie, nehody) kontaktu chemických látek s lidským organizmem. Informace tohoto druhu je mo no získat studiem literatury nebo hledáním ve specializovaných toxikologických databázích. Vyhodnocení vztahu mezi dávkou chemické látky a biologickou odpovìdí vychází ze skuteènosti, e nepøíznivé (toxické) úèinky chemických látek na ivý organizmus, tzv. biologická odpovìï, jsou závislé na mno ství chemické látky, které pronikne do organizmu. To je ovlivnìno pøedev ím fyzikálními a chemickými vlast-

Pøedmìt toxikologie

nostmi látky, zpùsobem kontaktu chemické látky s organizmem, tedy branou vstupu, a na èasové délce tohoto kontaktu, èili dobì expozice. Obecnì platí mezi mno stvím chemické látky v organizmu a biologickou odpovìdí vztah pøímé úmìry, tzn. èím více látky do organizmu pronikne, tím je biologická odpovìï a s ní spojené nepøíznivé úèinky na organizmus vìt í. Tato závislost v ak není lineární, ale má charakter sigmoidy a lze z ní mimo jiné urèit velikost støední smrtelné dávky (LD50) (obr. 1.1).

biologická odpovìï (letalita)

% 100

dávka

prahová dávka

LD 50

Obr. 1.1 Typická závislost biologické odpovìdi (toxicity) na dávce toxické látky Vyhodnocení expozice zahrnuje vedle ji zmínìné doby trvání expozice také stupeò zasa ení organizmu, jestli e se do kontaktu s chemickou látkou dostane jen jeho èást, a èetnost expozice, pokud organizmus pøichází do kontaktu s chemickou látkou opakovanì. Charakterizace rizika sumarizuje pøedchozí kroky hodnocení zdravotního rizika a na jejich základì kvantifikuje rizika konkrétních pøípadù, pøièem se sna í hodnotit, resp. kvantifikovat i nepøesnosti a nejistoty plynoucí z faktù, e jednotlivé parametry, na jejich základì velikost rizik urèujeme, nemù eme ve vìt inì pøípadù zmìøit, ale jen odhadnout. Pøesný výpoèet rizika je mo ný jen za zcela pøesnì definovaných podmínek a pøesné znalosti a konstantnosti v ech parametrù, èeho lze dosáhnout jen pøi laboratorním experimentu, nikoliv v ak v reálných podmínkách. Je v ak obtí né hodnotit zdravotní rizika v podmínkách prùmyslových a chemických havárií, po árù, teroristických útokù apod., tedy v ude tam, kde náhle a neèekanì dochází k ohro ení zdraví a ivota èasto i mnoha lidí a kde je rozhodujícím faktorem pro jejich záchranu

Vojenská toxikologie

a minimalizaci zdravotního po kození faktor èasu. Za tìchto podmínek je mo no rizika ohro ení chemickými látkami, o jejich identitì èasto vùbec nic nevíme, odhadovat jen velmi nepøesnì. Tak je tomu napø. pøi po árech, kdy mno ství a slo ení chemických látek ve spalinách je závislé nejen na tom, jaký objekt hoøí a z jakých komponent se skládá, ale také na teplotì hoøení, zpùsobu ha ení a na celé øadì dal ích, jen obtí nì odhadnutelných parametrù. Odhad zdravotního rizika bude tím pøesnìj í, èím pøesnìj í bude odhad parametrù, z nich toto riziko odhadujeme. Znalost toxikologických vlastností jednotlivých chemických látek je proto velmi dùle itá pro minimalizaci jejich zdravotních rizik. Øízení rizika. Rizika mù eme nejen odhadovat, ale také øídit, a tak omezovat jejich dopad na zdraví èlovìka. Ka dé sní ení rizika mù e být pro omezení nepøíznivých (toxických) vlivù na zdraví a ivot èlovìka velmi významné, proto je povinností v ech lidí, kteøí s chemickými látkami pracují nebo se neèekanì dostanou do situace, kdy hrozí nebezpeèí kontaktu s chemickými látkami, postupovat tak, aby zdravotní rizika byla nulová nebo alespoò co nejni í. I u látek s vysokou nebezpeèností lze dosáhnout nulového rizika, zabráníme-li expozici, nebo riziko alespoò sní íme, omezíme-li kontakt s chemickou látkou na nezbytnou míru. Øízením rizik po kození zdraví úèinkem chemických látek rozumíme jejich minimalizaci, která mù e mít nìkolik podob. Mù e to být napø. zabránìní kontaktu organizmu s chemickou látkou (dodr ování správných zásad práce s chemikáliemi, pou ívání pøedepsaných ochranných pomùcek, co nejrychlej í opu tìní ohro eného prostoru pøi chemickém útoku èi chemických haváriích apod.), omezení délky expozice (napø. èasté støídání záchranných èet pøi likvidaci havárií, pøi nich hrozí nebezpeèí expozice chemickými látkami), pøeru ení kontaktu chemické látky s organizmem (dekontaminace) èi likvidace chemické látky její pøemìnou na látku s men í nebezpeèností (odmoøování). Nezbytnou souèástí øízení rizik je i dobrá znalost o nebezpeènosti (toxikologických vlastnostech) jednotlivých chemických látek a v pøípadì neèekaných událostí (chemický útok, havárie, po áry, teroristické útoky) i rychlé íøení jasných a nezkreslených informací o riziku, které mù e nejen rozptýlit obavy veøejnosti, ale i zabránit po kození zdraví dal ích osob.

Rozdìlení a toxikologická klasifikace chemických látek Toxické látky lze dìlit podle nìkolika kritérií. Pokud je kritériem pùvod látky, lze dìlit jedy na syntetické a pøirozené. Pøirozené látky pak dále podle zdroje na rostlinné, ivoèi né, bakteriální apod. Dìlení mù e být je tì podrobnìj í. ivoèi né jedy je mo no dìlit napø. na hadí, hmyzí, na jedy tírù, pavoukù, moøských sasanek apod. Jako kritéria pro dìlení je èasto vyu ito také cílového orgánu, na který jed pøevá nì pùsobí. Pak mluvíme o napø. o neurotoxinech, hepatotoxinech, hemotoxinech, myotoxinech apod. Existují i dal í kritéria, napø. podle chemické struktury èi mechanizmu toxického úèinku, ale ka dé dìlení je umìlé a je vedeno pøirozenou lidskou snahou

Pøedmìt toxikologie

zavést urèitý sytém tøídìní v ude tam, kde je to jen trochu mo né. Je proto pøirozené, e øadu toxických látek nelze jednoznaènì vùbec zaøadit. Èasto je klasifikace toxických látek provádìna na základì jejich rozdílné toxicity, vyjádøené velikostí LD50 (tabulka 1.1). Tab. 1.1 Klasifikace toxických látek podle velikosti støední smrtelné dávky (LD# ) Chemická látka

LD#

Supertoxická

5 mg.kg-1 a ménì

Extrémì toxická

5 50 mg.kg-1

Vysoce toxická

50 500 mg.kg-1

Støednì toxická

0,5 5 g.kg-1

Málo toxická

5 15 g.kg-1

Rozpìtí velikostí støedních smrtelných dávek pro chemické látky je obrovské a pohybuje se od hodnot desítek gramù.kg-1 u prakticky netoxických látek a po µg.kg-1 èi dokonce ng.kg-1 u tìch nejtoxiètìj ích (tabulka 1.2). Tab. 1.2 Odhadnuté hodnoty LD# nìkterých chemických látek pro èlovìka pøi perorálním podání Chemická látka

LD# (mg.kg- )

Ethanol

7000

Chlorid sodný

3000

Síran mìïnatý

500

Morfin

900

Fenobarbital

150

DDT

100

Strychnin

Nikotin

Saxitoxin

0,5

Tetrodotoxin

0,1

Dioxin (TCDD)

0,01

Batrachotoxin

0,005

Botulotoxin

0,00001

Vojenská toxikologie

Pro v echny chemické látky a chemické pøípravky jsou zákonem urèeny zpùsoby, jak s nimi zacházet, jak je vyrábìt, vydávat, prodávat, distribuovat, evidovat, pøepravovat, skladovat atd. V ÈR je toto upraveno zákonem è. 352/1999 Sb., o chemických látkách a chemických pøípravcích, kterým se mìní døívìj í zákon è. 157/1998 Sb.

1.2

Speciální toxikologie

Toxikologie, podobnì jako i jiné vìdy, se postupnì rozdìlila do nìkolika specializovaných oblastí, z nich nìkteré jsou pìstovány jako samostatné vìdní disciplíny. V souèasné dobì lze za takové specializované oblasti toxikologie pova ovat tyto vìdní disciplíny: Obecná toxikologie pojednává o obecných vztazích mezi chemickou látkou a jejím toxickým úèinkem na ivý organizmus. V této souvislosti studuje faktory, které ovlivòují toxický úèinek látky. Je to zejména dávka toxické látky, matematické vztahy mezi dávkou a toxickou odpovìdí, toxicitní parametry akutní toxicity, jako je napø. støední smrtelná dávka (LD50) èi støední doba úhynu zvíøat (LT50), bezpeènost chemické látky, expozice a místa vstupu toxické látky do organizmu, subakutní a chronické expozice. Studuje také selektivní úèinek látek na orgánové a druhové úrovni a mechanizmy toxického úèinku, které mohou být buï specifické èi nespecifické, selektivní, nebo multisystémové. Souèástí obecné toxikologie je také toxikokinetika, která se zabývá osudem látky v organizmu a studuje rychlost prùniku látky pøi rùzných branách vstupu v závislosti na podané formì, distribuci látky v organizmu, èasový prùbìh koncentrace toxické látky v krvi a orgánech, její biotransformaci a s tím spojenou pøemìnu na netoxické produkty (detoxikace) èi naopak pøemìnu na látku toxiètìj í (letální syntéza) a exkreci. Obecná toxikologie a toxikokinetika studují úèinek chemických látek na modelových systémech, jako jsou napø. bunìèné kultury, izolované orgány, jednotlivé druhy rostlin a ivoèichù, laboratorní zvíøata apod. Obecná toxikologie také hledá vztahy mezi chemickou strukturou látek a jejich toxickým úèinkem a sna í se o jejich zev eobecnìní tak, aby na toxicitu látky bylo mo no usuzovat (predikce) ji z její chemické struktury. Ostatní oblasti toxikologie lze jednoznaènì definovat jako obory speciální toxikologie. Experimentální toxikologie se svým vìcným a metodologickým aparátem a jeho statistickou interpretací se v eobecnì pova uje za integrální souèást obecné toxikologie. Klinická toxikologie se zabývá diagnostikou otrav, studiem klinických projevù a terapií onemocnìní, které bylo vyvoláno úèinkem toxických látek. Velmi èasto jsou tìmito toxickými látkami léky, které jsou buï z neznalosti (vìt inou u dìtí), nebo ze sebevra edných dùvodù pou ity ve vìt ích ne terapeutických dávkách. Klinická