三、化学战剂的分类和作用特点(二)
4 .窒息性毒剂
窒息性毒剂(choking agents)主要损伤呼吸系统,引起急性中毒性肺水肿,导致缺氧和窒息。 又称肺刺激剂(lung irritants)。如光气、双光气以及氯气、氯化苦等。
窒息性毒剂又称肺刺激剂(lung irritants)或肺损伤性毒剂(lung injurant agents),是一类损 伤呼吸道,引起中毒性肺水肿,导致机体急性缺氧、窒息的致死性毒剂。主要代表有氯气、氯化 苦、光气(phosgene)和双光气(diphosgene)。光气(双光气)是重要的化工原料,平时常因防护不 当或意外泄漏发生中毒,是双用途毒剂之一。
光气是典型的暂时性毒剂,双光气是半持久性毒剂,均有烂苹果或烂干草味。光气在常温下 很稳定,双光气在300~350C分解生成两分子的光气。光气(双光气)蒸气比重较空气大,难溶 于水,易溶于有机溶剂。
光气和双光气的化学性质基本相似。光气很易水解,不会造成水源长期染毒。双光气在冷 水中水解慢,加热煮沸可使双光气在几分钟内完全水解。光气、双光气与碱作用失去毒性。因 此,可用氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠等碱性溶液进行消毒或防毒。光气、双光气遇氨生成无毒 的脲和氯化铵,故氨水可用于消毒。光气、双光气和乌托洛品作用生成无毒的复合物。因此,可 用其溶液浸湿口罩预防光气、双光气中毒。
窒息性毒剂在使用时主要形成气雾态使空气染毒,通过呼吸道吸人使人员中毒。光气、双光 气吸人中毒后的主要病变是中毒性肺水肿。肺水肿是肺毛细血管渗透性增强的结果。目前一般 认为肺毛细血管壁通透性增强与光气的酰化作用有密切关系。肺泡表面活性物质受损也是重要 因素之一。
光气(双光气)中毒根据临床表现可分轻度、中度、重度及闪电型四型。轻度中毒症状很轻,仅表现为头痛、恶心、疲劳和支气管炎症状,1周内即可恢复。闪电型中毒极为少见,多发生在吸 人毒剂浓度极高时,在中毒后几分钟内可因反射性呼吸、心跳停止而死亡。中、重度中毒病情发 展迅速而严重,典型的临床表现可分为四期。
(1)刺激期 暴露于光气后很快出现眼痛、流泪、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力恶心、呕吐等。
(2)潜伏期 刺激症状消失或减轻,自觉症状好转,但病理过程仍在发展。潜伏期一般为 2~13h。潜伏期越短,中毒越重。
(3)肺水肿期 气喘、呼吸困难、频繁咳嗽、咯出大量粉红色泡沫痰、脉快、恶心、呕吐及上腹 部疼痛等。一般在中毒后24~48h达到高峰,死亡发生率最高。
(4)恢复期 中毒较轻或经治疗后肺水肿液可于发病后2~4d内吸收,全身情况好转。一 般在中毒后5~7d基本痊愈,2~3周可恢复健康。但数周内仍有头晕、咽干、食欲不振、呼吸循 环功能不稳定等。
5.失能性毒剂
失能性毒剂(incapacitating agents)是一类使人暂时丧失战斗能力的化学物质,中毒后主要引 起精神活动异常和躯体功能障碍,一般不会造成永久性伤害或死亡。在执法、反恐、城市作战中 使用化学失能剂,能使作用对象进人昏睡、紊乱、安定等状态。
按其毒理效应不同,失能剂可分为精神性失能剂和躯体性失能剂。精神性失能剂又可分为 中枢抑制剂和中枢兴奋剂,前者包括抗胆碱能化合物毕兹(BZ )和四氢大麻醇类化合物,后者包 括麦角酰二乙胺(LSD)、蟾蜍色胺、西洛赛宾、麦司卡林等。躯体性失能剂主要引起机体运动失 调、瘫痪以及呕吐、失明、致聋、体温失调、低血压等。这类化合物有苯咪胺、箭毒、震颤素等。精 神性或躯体性失能并不能截然分开,有些化合物既有精神作用又有躯体作用。目前作为化学战 剂装备的失能剂只有BZ。
BZ是一种无特殊气味的白色或微黄色的结晶粉末。沸点较高(>300℃,熔点165~166℃, 不溶于水,可溶于氯仿、苯等有机溶剂,微溶于乙醇。挥发度很小。性质稳定,在200℃下加热 2h,仅少部分分解。BZ常温下很难水解,可使水源长期染毒。加热加碱可加速水解。
BZ用爆炸或热分散法施放后呈白色烟雾,主要经呼吸道吸人中毒。应用合适的液体配方可 经皮肤吸收中毒。BZ和阿托品、东莨菪碱的毒理作用极为相似,属抗胆碱能类药物。它能阻断 乙酰胆碱与毒蕈碱样胆碱能受体结合,造成中枢神经系统功能障碍。
BZ中毒的临床表现与剂量和个体差异有关,大体可分为四期:①潜伏期:中毒后0.5~1 h,以 周围阿托品样症状为主,如口干、心跳加快、皮肤潮红、瞳孔散大、视力模糊、晕眩、排尿困难等。 ②发展期:中毒后1~4 h,中枢症状逐渐出现,四肢乏力、运动障碍及思维、感觉混乱,注意力、理解 力、判断力明显减退,工作能力明显下降。③高潮期:中毒后4~12h,伤员完全处于谵妄状态,对 周围环境不能有效地反应,不能执行命令和完成任何任务。④恢复期:中毒12 h后症状逐渐减轻, 2~4d可恢复正常。
6.刺激剂
刺激剂(irritant agents)对眼和上呼吸道有强烈的刺激作用,接触后引起眼痛、流泪、喷嚏和胸痛等。战时用来骚扰对方军事行动,平时作为警察装备维持治安,也称控暴剂。主要代表有苯氯乙酮(CN)、亚当氏剂(DM)、西埃斯(CS)和西阿尔(CR)。其中CN和CR属于催泪剂,DM是 喷嚏剂,而CS则催泪剂和喷嚏剂双重作用。
刺激剂均为高沸点的固体化合物,性质稳定。使用时可直接喷洒粉末,也可用热分散法造成 有毒烟雾。刺激剂的主要毒理作用是直接刺激黏膜和皮肤,引起局部的非特异性炎症。
刺激剂中毒的共同特点:①低浓度即可引起眼和上呼吸道的强烈刺激。催泪剂可导致眼灼痛、流泪、怕光和睑痉挛。喷嚏剂可引起剧烈和难以控制的喷嚏、咳嗽、流涕和流涎,并有恶心、呕吐和全身不适。②引起刺激作用发生迅速,脱离接触后症状很快减轻和消失,一般不造成严重损伤和死亡。
此外,美军侵越战争中曾大量使用了植物杀伤剂(anti-plant agents)毁坏农作物和森林。植物杀伤剂原本是除草和调节植物生长的农药,大量使用能使植物叶子枯萎、脱落甚至植株枯死,达到 暴露对方目标、限制游击队行动的目的。人员吸入、误食或皮肤大量接触,也会引起中毒。越南由于大面积土地遭受过植物杀伤剂喷洒,环境污染严重,导致妇女流产、畸胎大量增加,而操作过植物杀伤剂的美国军人,其家属中有一些也出现了畸胎、流产等现象。
近年来化学生产技术的进步会对化学武器威胁产生很大影响,一些新兴化学技术有可能改变化学威胁的性质。如制药行业通过“组合化学”筛选和发现有应用前景的药物,通过对化合物 毒性特征进行数据挖掘,可找到一些可能成为化学毒剂的化合物。化学和生物生产方法的结合 也是化学生产中的一个趋势。合成生物学可能被滥用于生产出于化学武器目的的生物毒素或其 他化合物。