4.2.3.Особенности поражающего действия биологических средств

1. Способность поражать незащищенных людей на территориях, превышающих площади поражения другими средствами. Поражающие концентрации БС ничтожно малы и распространяются они на обширных территориях.

2. Длительность и сложность обнаружения факта применения БС, т.к. БС не имеют внешних признаков (цвет, запах и т. д.). Обнаружить их можно только с помощью сложных приборов или методов лабораторных исследований. Иногда лишь появление больных может являться одним из первых признаков применения БС.

3. Наличие скрытого периода действия (инкубационного периода), т. е. времени, проходящего от момента проникновения биологических средств в организм людей до проявления поражающего эффекта.

4. Продолжительность действия БС. С одной стороны, это обусловливается относительной устойчивостью биологических средств во внешней среде, с другой стороны, контагиозностью заболеваний.

5. Некоторые инфекционные заболевания способны передаваться от больного здоровому, а это значит, что в случае применения возбудителей контагиозных заболеваний разовьется эпидемия, в зависимости от обстоятельств она может продолжаться значительное время. В этих условиях будут заболевать и лица, не подвергавшиеся непосредственному воздействию БС и даже находящиеся за пределами местности, на которой применялись эти биологические средства.

6. Избирательность действия состоит в том, что могут поражаться только живые организмы без повреждения других материальных ценностей в очагах заражения или могут поражаться только люди, или только животные, или только растения.

7. Биологические аэрозоли могут проникать в различные сооружения, транспортные средства, жилые постройки.

8. Сложность организации защиты и трудность идентификации, психологическое воздействие.

Для поражения людей в качестве биологических средств наиболее вероятно использование возбудителей чумы, сибирской язвы, туляремии, мелиоидоза, бруцеллеза, Ку-лихорадки, сыпного тифа, желтой лихорадки, натуральной оспы, венесуэльского энцефаломиелита лошадей, токсина ботулизма и некоторых других. Каждый из этих биологических агентов обладает специфическими особенностями, которые во многом определяют конечный поражающий эффект.

Количество пораженных зависит от поражающей эффективности биологических средств. Эта эффективность характеризует собой потенциальную способность заражающих доз конкретной биологической рецептуры поражать (вызывать заболевания или интоксикации известной степени тяжести) определенный процент незащищенных и неиммунизированных лиц. Эффективность отдельных возбудителей или токсинов, входящих в биологическую рецептуру, может составлять 60-70% и более.

Биологические средства различаются также по длительности скрытого периода действия, тяжести поражения, стойкости в объектах внешней среды и, наконец, контагиозности.

Характеристика наиболее вероятных биологических средств

Критерий оценки	Группа БС	Виды БС
Инкубационный период	Быстродействующие	Токсин ботулизма
	Замедленного действия	Чума, сибирская язва, туляремия, венесуэльский энцефаломиелит, желтая лихорадка, мелиоидоз.
	Отсроченного действия	Бруцеллез, сыпной тиф, натуральная оспа, Ку-лихорадка
Тяжесть поражения	Смертельного действия	Чума, сибирская язва, желтая лихорадка, натуральная оспа, сыпной тиф, ботулизм.
	Временно выводящие из строя	Венесуэльский энцефаломиелит. туляремия, бруцеллез, Ку-лихорадка, мелиоидоз
Заразительность	Контагиозные	Чума, натуральная оспа, при наличии вшивости — сыпной тиф, при наличии комаров-переносчиков -желтая лихорадка.
	Неконтагиозные	Сибирская язва, туляремия, мелиоидоз, Ку-лихорадка, бруцеллез, ботулизм
Устойчивость возбудителя во внешней среде	Малоустойчивые	Чума, венесуэльский энцефаломиелит, желтая лихорадка, ботулизм.
	Относительно устойчивые	Мелиоидоз, бруцеллез, туляремия. сыпной тиф, натуральная оспа.
	Высокоустойчивые	Сибирская язва, Ку-лихорадка

В зависимости от тяжести поражения биологические средства подразделяют на смертельные и выводящие из строя; к первым относят биологические агенты, вызывающие тяжелые поражения, относительно часто заканчивающиеся смертью. В группу средств, выводящих из строя, отнесены возбудители, вызывающие временную (но иногда длительную) потерю трудоспособности или боеспособности. Пораженные возбудителями второй группы со временем в подавляющем большинстве вернутся в строй. Однако они так же, как и часть пораженных возбудителями смертельного действия, потребуют длительного лечения (от 10 дней и более до нескольких месяцев).

Длительность скрытого периода действия (инкубационного периода) колеблется в широких пределах. Однако с известной долей условности по этому признаку можно выделить 3 группы биологических средств:

1) быстродействующие средства, обеспечивающие максимум поражений в первые сутки после заражения;

2) замедленного действия  средства, вызывающие максимальное появление пораженных спустя 2-5 сутки после заражения;

3) отсроченного действия  средства, вызывающие заболевания спустя 5 суток и более после заражения.

Во всех случаях заболевания развиваются постепенно и, следовательно, безвозвратных санитарных потерь в момент поражения от биологического оружия в отличие от ядерного и химического практически не должно быть.

Характеристика выживаемости некоторых патогенных микроорганизмов во внешней среде позволяет разделить их на 3 группы. В основу такого деления положена в первую очередь характеристика их устойчивости в воздухе с учетом сохранения ими вирулентных свойств:

I  малоустойчивые 1-3 ч;

II  относительно устойчивые  в пределах суток;

III  высокоустойчивые  в пределах многих суток.

На поверхностях и в объектах внешней среды (вода, пища) устойчивость всех агентов пропорционально выше.

К контагиозным рецептурам относят возбудителей чумы и натуральной оспы, к неконтагиозным  токсин ботулизма, возбудителей туляремии, мелиоидоза, бруцеллеза, сибирской язвы и Ку-лихорадки. Возбудители желтой лихорадки, сыпного тифа в очагах, где отсутствуют специфические переносчики, также должны быть отнесены к неконтагиозным. Указанное разделение биологических агентов на контагиозные и неконтагиозные крайне важно учитывать при организации лечебно-эвакуационных мероприятий.

Физический и биологический «распад» аэрозоля. Биологический аэрозоль представляет собой дисперсную систему, в которой микроскопические и субмикроскопические частицы несут на себе микроорганизмы и токсины или состоят из них (дисперсная фаза аэрозоля) и находятся во взвешенном состоянии в воздушной среде (дисперсионная среда аэрозоля). Поведение биологического аэрозоля определяется, с одной стороны, законами физики, а с другой  биологическими закономерностями. Поэтому для системы биологического аэрозоля характерны понятия физического и биологического распадов. Под физическим распадом аэрозоля понимается снижение взвешенных в воздухе частиц, т.е. уменьшение их концентрации в единице объема. Понятие биологический распад предполагает снижение жизнеспособности или вирулентности взвешенных в воздухе частиц.

К факторам физического распада относятся: оседание частиц из аэро­зольного облака, их коагуляция, поведение аэрозоля под влиянием ветра и осадков, а также микрометеорологических факторов, определяющих устойчивость приземного слоя воздуха.

Вертикальная устойчивость приземного слоя воздуха определяется микрометеорологическими факторами и в первую очередь температурным градиентом, т. е. разницей температур воздуха, замеренных на высоте 20 и 150 см от поверхности земли.

Между изменением концентрации аэрозоля и силой ветра имеется прямая зависимость: чем больше сила ветра, тем быстрее рассеивается аэрозоль и снижается концентрация биологических агентов в нем. Считается, что наиболее оптимальная скорость ветра для интенсивного заражения приземного слоя воздуха аэрозолем 6-16 км/ч.

Осадки в виде дождя и снега приводят к некоторому уменьшению концентрации биологических агентов в аэрозольном облаке.

В аэрозольном облаке постоянно происходят процессы коагуляции, т. е. слипания или слияния аэрозольных частиц при соприкосновении друг с другом под действием различных сил (гравитационных, электрических, броуновского движения и т. п.) В результате с течением времени частицы аэрозоля укрупняются, что приводит, с одной стороны, к снижению концентрации аэрозоля, с другой  к более быстрому осаждению укрупненного аэрозоля.

Факторами биологического распада аэрозоля являются солнечная радиация, температура и влажность воздуха, а также «возраст» (длительность пребывания частиц в воздухе).

Ультрафиолетовые лучи солнечного спектра обладают мощным бактерицидным свойством, причем наиболее чувствительны вегетативные бактерии и вирусы, а споровые формы микроорганизмов обладают достаточно высокой устойчивостью к действию солнечной радиации.

Определенное влияние на выживаемость микроорганизмов оказывает тем­пература. Особенно это сказывается на аэрозолях, содержащих жидкие частицы, и в гораздо меньшей степени на аэрозолях, полученных при суспендировании сухих рецептур. Это объясняется тем, что жизненные процессы в организмах существенно замедляются при низких и усиливаются при повышенных температурах. В условиях низких температур уменьшаются потребности микроорганизмов в кислороде, замедляется испарение влаги с капелек аэрозоля, что в итоге способствует сохранению жизнеспособности биологических агентов. Однако в ряде случаев высокие температуры, оказывая в целом отрицательное влияние на жизнеспособность микроорганизмов, будут приводить одновременно к уменьшению размера жидких частиц аэрозоля, увеличивая тем самым их глубину проникновения в легкие, а следовательно, и поражающий эффект.

Относительная влажность воздуха является одним из важных факторов, влияющих на жизнеспособность микроорганизмов в состоянии аэрозоля. Сухие рецептуры оказываются более устойчивыми к действию относительной влажности, а следовательно, они могут применяться в широком диапазоне влажности, жидкие  быстрее инактивируются, особенно при низ­кой относительной влажности воздуха.

Наконец, существенное влияние на поражающую эффективность биологического аэрозоля, состоящего из определенных видов возбудителей, оказывает его «возраст», т. е. время пребывания аэрозоля во внешней среде до момента проникновения в восприимчивый организм. К примеру, по мере «старения» аэрозоля, содержащего возбудителей туляремии, его поражающая способность падает. Уже через 1-2 ч после образования аэрозоля обычная доза возбудителя оказывается недостаточной, чтобы вызвать заболевание, хотя микробы туляремии остаются жизнеспособными, т. е. в результате фенотипических изменений микробной клетки происходит утрата его вирулентности при сохранении жизнеспособности.

При вдыхании аэрозоля в организме задерживается лишь часть аспирированных частиц. Поэтому на величину заражающей дозы в значительной мере оказывает влияние степень задержки частиц аэрозоля в органах дыхания. Задержка в органах дыхания дисперсной фазы аэрозоля обусловлена в основном следующими физическими факторами: силой тяжести, силой инерции и броуновским движением.

Глубина проникновения частиц в организм зависит от их дисперсности, последняя оказывает весьма существенное влияние на заражающую дозу инфекта. Наибольшую опасность представляют аэрозоли из отдельных клеток или частиц, сохранивших свою биологическую активность.

Существует прямая зависимость между заражающей дозой (выраженной в LD-50) и диаметром частиц, например, для возбудителя бруцеллеза определено, что аэрозоль с величиной частиц 12 ммк в 600 раз оказался менее инфекционен аэрозоля с частицами 0,5-1,5 ммк, содержащего отдельные микробные клетки этого же возбудителя. Аналогичная зависимость величины заражающей дозы от размера частиц подтверждена опытами с возбудителями чумы, сибирской язвы, Ку-лихорадки, туляремии.