Влияние пороховых газов при стрельбе на организм человека

1. Введение

В этой статье рассматриваются значительные и часто упускаемые из виду риски для здоровья, связанные с воздействием пороховых газов. Эта проблема затрагивает огромное количество людей из-за широкого распространения огнестрельного оружия в военной сфере, правоохранительных органах, службах безопасности, любительской стрельбе и охоте. Хотя баллистика и эффективность огнестрельного оружия хорошо изучены, последствия для здоровья стрелков, инструкторов, вспомогательного персонала и наблюдателей, связанные с воздействием пороховых газов, остаются недостаточно изученными. Цель этой статьи – более чётко понять, как пороховые газы попадают в организм и какие вредные физиологические и токсикологические последствия это влечёт за собой. В частности, статья направлена на выявление пробелов в знаниях о механизмах воздействия этих газов, определения факторов, повышающих риск неблагоприятных последствий для здоровья человека, предложение обоснованных стратегий по минимизации воздействия и его негативных последствий, а также определение направлений для будущих исследований в этой критически важной области общественного здравоохранения.

2. Пути проникновения пороховых газов в организм человека

Ингаляционный: Вдыхание газов и твердых частиц, образующихся при горении пороха, особенно в закрытых помещениях, является основным способом попадания этих токсинов в организм. Это приводит к раздражению дыхательных путей и попаданию вредных веществ, таких как свинец и угарный газ, в кровоток через легкие.

Контактный: Прямой контакт с осевшими на коже частицами может вызвать местное раздражение, аллергические реакции и абсорбцию токсинов через кожу. Хотя это менее прямой путь, чем вдыхание, длительный контакт с кожей, особенно если кожа повреждена, может привести к значительному кумулятивному воздействию.

Пероральный: Загрязнение рук с последующим проглатыванием частиц при употреблении пищи или напитков представляет опасность. Даже небольшое количество проглоченных токсинов со временем может нанести вред, особенно при воздействии свинца.

Через слизистые оболочки: Частицы пороха, попадающие на слизистые оболочки глаз и носа, могут вызвать местное раздражение и всасывание токсичных веществ. Тонкость этих оболочек способствует относительно быстрому всасыванию в организм.

3. Физиологические и токсикологические эффекты пороховых газов

Воздействие пороховых газов может вызвать у человека ряд физиологических и токсикологических эффектов, тяжесть которых зависит от таких факторов, как концентрация, продолжительность воздействия, индивидуальная восприимчивость и имеющиеся заболевания. Эти эффекты могут быть как острыми (возникающими сразу после воздействия), так и хроническими (развивающимися со временем из-за длительного воздействия).

Дыхательная система: вдыхание пороховых газов напрямую раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, что приводит к таким симптомам, как кашель, одышка, стеснение в груди, жжение в носу и горле и повышенная выработка слизи. Хроническое воздействие может способствовать развитию таких хронических респираторных заболеваний, как хронический бронхит, обструктивная эмфизема и пневмокониоз (в частности, сидероз). Мелкие частицы, образующиеся при сгорании пороха, особенно частицы размером менее 2,5 микрометра, могут проникать глубоко в альвеолы лёгких, вызывая хроническое воспаление и фиброз, которые снижают эластичность лёгких и ухудшают газообмен. Воздействие оксидов азота в концентрациях, превышающих 25 частей на миллион, может вызвать острый токсический альвеолит и отёк лёгких (скопление жидкости в лёгких).

Сердечно-сосудистая система: угарный газ (CO), входящий в состав пороховых газов, представляет значительную угрозу. Он обладает высокой способностью связываться с гемоглобином (в 200–250 раз сильнее, чем с кислородом), образуя карбоксигемоглобин (COHb), который препятствует переносу кислорода к тканям, что приводит к гипоксии (недостатку кислорода). Это может проявляться в виде головокружения, головных болей, тошноты, слабости, учащённого сердцебиения, снижения артериального давления, а также потери сознания, судорог, инфаркта миокарда (сердечного приступа) и смерти. Оксиды азота (NOx) также негативно влияют на сердечно-сосудистую систему, вызывая сужение кровеносных сосудов (вазоконстрикцию) и повышение артериального давления, что увеличивает риск гипертонии (высокого артериального давления) и инсульта. Хроническое воздействие даже низких концентраций CO может способствовать развитию атеросклероза (отложения бляшек в артериях).

Нервная система: воздействие угарного газа и других токсичных компонентов пороховых газов (свинец (Pb), оксиды азота (NOx), оксиды меди и цинка) на нервную систему может вызывать головную боль, головокружение, снижение концентрации, внимания, ухудшение памяти, нарушение координации движений, раздражительность, депрессию и когнитивные нарушения. Длительное воздействие может спровоцировать развитие нейротоксических эффектов, включая дегенеративные изменения в нервной ткани (например, энцефалопатию). Свинец, содержащийся в пороховых газах, является мощным нейротоксином, вызывающим снижение интеллекта, поведенческие расстройства и задержку развития. Симптомы отравления свинцом могут быть неспецифическими и включать усталость, головную боль, раздражительность, запоры, потерю аппетита, боли в животе, а также снижение когнитивных функций.

Органы зрения: Попадание частиц пороховых газов на слизистую оболочку глаз может вызывать раздражение, покраснение, слезотечение, ощущение инородного тела в глазу, конъюнктивит и блефарит. Длительное воздействие может привести к развитию хронического синдрома сухого глаза и ухудшению зрения.

Кожа: контакт кожи с осевшими частицами пороховых газов может вызвать раздражение, зуд, покраснение, сухость кожи, экзему, крапивницу и аллергические реакции (контактный дерматит). Длительное воздействие может привести к развитию хронического дерматита и повышению чувствительности кожи к другим раздражителям.

4. Факторы, влияющие на степень воздействия пороховых газов

Степень воздействия пороховых газов на организм человека зависит от сложного взаимодействия ряда факторов:

Тип оружия и боеприпасов: различные типы огнестрельного оружия и боеприпасов характеризуются разным объемом и составом пороховых газов, образующихся при выстреле. Например, короткоствольное оружие (пистолеты и револьверы) обычно производит больше пороховых газов, чем длинноствольное (винтовки и карабины) из-за особенностей конструкции и более короткого ствола. Тип пороха (дымный или бездымный), вес заряда и тип пули (свинцовая, оболочечная,) бессвинцовая также существенно влияют на состав и концентрацию токсичных веществ в пороховых газах (табл.).

Таблица

Классификация порохов и пуль

Условия стрельбы: Стрельба в закрытых помещениях (тирах, стрелковых галереях) приводит к значительному увеличению концентрации пороховых газов в воздухе, что значительно повышает риск воздействия на организм. Эффективность вентиляционной системы помещения играет критически важную роль в снижении концентрации вредных веществ. К эффективным видам вентиляции относятся: вентиляция с ламинарным потоком (эта система создаёт постоянный однонаправленный поток воздуха от стрелка к мишени, удаляя загрязнения из зоны дыхания. Воздух обычно подаётся через диффузоры, расположенные за спиной стрелка, и выходит на противоположном конце. В отличие от обычных систем вентиляции (таких, как вентиляция с перемешиванием или разбавлением), вентиляция с ламинарным потоком обеспечивает значительно более целенаправленный и эффективный подход к удалению загрязняющих веществ. Традиционные системы предполагают разбавление загрязнённого воздуха свежим воздухом по всему помещению. Это означает, что загрязняющие вещества могут оставаться в зоне дыхания стрелка, прежде чем попасть в общий поток воздуха и в конечном итоге быть выведены из помещения. Ламинарный поток, напротив, активно отводит загрязняющие вещества от стрелка, создавая более чистую и безопасную среду для дыхания. Такой целенаправленный подход обычно приводит к снижению общей концентрации загрязняющих веществ и уменьшению уровня воздействия по сравнению с использованием только методов разбавления. Также важна продолжительность пребывания в помещении и интенсивность стрельбы. На открытом воздухе концентрация пороховых газов обычно ниже, но при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра, высокая влажность) они могут задерживаться вблизи стрелка.

Интенсивность стрельбы: чем больше выстрелов производится за короткий промежуток времени, тем выше концентрация пороховых газов в воздухе и, соответственно, выше риск воздействия на организм.

Индивидуальные особенности организма: чувствительность к воздействию пороховых газов может варьироваться в зависимости от возраста, состояния здоровья (наличие хронических заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой или нервной системы повышает риск развития неблагоприятных последствий), генетической предрасположенности (наличие генетических полиморфизмов, влияющих на метаболизм токсичных веществ) и образа жизни (курение увеличивает риск развития заболеваний дыхательной системы).

Использование средств индивидуальной защиты (СИЗ): использование респираторов (с соответствующими фильтрами), защитных очков и перчаток позволяет значительно снизить воздействие пороховых газов на органы дыхания, зрение и кожу. Эффективность СИЗ зависит от правильного выбора, подгонки и использования.

Состояние иммунной системы: люди с ослабленной иммунной системой (например, после перенесенных заболеваний, при иммунодефицитных состояниях или приеме иммунодепрессантов) более уязвимы к воздействию токсичных веществ, содержащихся в пороховых газах.

Физическая нагрузка: физическая нагрузка во время стрельбы увеличивает частоту и глубину дыхания, что приводит к увеличению объема вдыхаемых пороховых газов.

5. Меры по минимизации негативного воздействия пороховых газов

Чтобы свести к минимуму негативное воздействие пороховых газов при стрельбе, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности, охватывающие технические, организационные и индивидуальные аспекты.

Технические меры:

Эффективная вентиляция помещений: необходима для снижения концентрации пороховых газов в закрытых тирах. Вентиляционные системы должны соответствовать стандартам безопасности и обеспечивать достаточный воздухообмен. Необходима приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением, а также локальная вытяжная вентиляция в зоне стрельбы. Воздух, удаляемый из помещения, должен фильтроваться для удаления твёрдых частиц и газообразных загрязняющих веществ. Регулярное техническое обслуживание и очистка вентиляционной системы также имеют решающее значение.

Использование оружия с минимальным выбросом пороховых газов: по возможности следует выбирать оружие, конструкция которого минимизирует выброс пороховых газов в сторону стрелка. Примеры: Газовые системы с отверстиями для выброса газов вперед, глушители (помогают сдерживать и замедлять выброс газов, уменьшая непосредственное воздействие на стрелка), оружие с эффективными дульными тормозами (некоторые дульные тормоза предназначены для перенаправления пороховых газов, потенциально сводя к минимуму их прямое воздействие на стрелка).

Использование специальных барьеров и экранов: используются как часть комплексной стратегии для минимизации воздействия на стрелка и улучшения качества воздуха. Эти барьеры могут выполнять несколько функций, включая направление воздушного потока, улавливание загрязняющих веществ и снижение уровня шума. Сделаны они из прозрачного пластика, которые установлены специально перед стрелком, для возможности вытянуть руки за пределы барьера и прицелится.

Примеры: Закрытые огневые позиции: на стрельбищах могут быть будки или полузакрытые огневые позиции. Это обеспечивает некоторую защиту, особенно если будки сконструированы таким образом, чтобы отводить газы от стрелка.

Противоударные щитки: они часто изготавливаются из прозрачных ударопрочных материалов и устанавливаются рядом с дулом, обеспечивая защиту от прямого удара и перенаправления газов. Они широко распространены на полигонах для тактических тренировок.

Воздушные завесы: в некоторых тирах используются воздушные завесы, которые создают поток воздуха, направленный от стрелка, эффективно отводя газы назад.

Использование систем фильтрации воздуха: использование переносных систем фильтрации воздуха с HEPA-фильтрами и активированным углем может помочь снизить концентрацию пороховых газов вблизи стрелка. Примеры: индивидуальные очистители воздуха – устройства, которые носит стрелок. Они могут варьироваться от респираторов с соответствующими фильтрами до более продвинутых систем, которые создают вокруг лица стрелка зону чистого воздуха.цц

Портативные очистители воздуха с фильтрами HEPA и активированным углем: эти устройства можно разместить рядом со стрелком для фильтрации воздуха.

HEPA-фильтры: улавливают очень мелкие частицы, в том числе твердые частицы в пороховых газах.

Фильтры с активированным углем: удаляют газообразные загрязняющие вещества, в том числе угарный газ (CO).

Организационные меры:

Ограничение времени пребывания в зоне стрельбы: Невозможно установить точное время пребывания в тире или стрелковой галерее, которое гарантировало бы отсутствие вреда от пороховых газов. Это связано с тем, что безопасная продолжительность пребывания зависит от сложного взаимодействия факторов, которые мы указали выше. (не существует конкретных законодательных ограничений по времени, поэтому рекомендуется делать частые перерывы, каждые 30–60 минут, чтобы проветрить помещение
и снизить (концентрацию вредных веществ в воздухе) воздействие пороховых газов на человека.

Регулярные перерывы: делать регулярные перерывы между сеансами стрельбы, чтобы проветрить помещение и восстановить силы.

Обучение персонала: проводить обучение персонала (инструкторов, тренеров, обслуживающего персонала) по вопросам безопасности, правилам использования СИЗ и мерам предосторожности при работе с огнестрельным оружием.

Контроль за соблюдением правил безопасности: обеспечить строгий контроль за соблюдением правил безопасности и требований по использованию средств индивидуальной защиты всеми лицами, находящимися в зоне стрельбы.

Регулярная уборка помещений: проводить регулярную влажную уборку помещений (не реже одного раза в день) для удаления осевших частиц пороховых газов.

Запрет на курение и приём пищи в зоне стрельбы: Запретить курение и приём пищи в зоне стрельбы, чтобы исключить попадание токсичных веществ в организм.

Медицинский контроль: организовать регулярные медицинские осмотры персонала, работающего в тирах и стрелковых галереях, с целью раннего выявления признаков воздействия пороховых газов на организм. В них должны входить: полное медицинское обследование (общий медицинский осмотр: оценка общего состояния здоровья и выявление любых ранее существовавших заболеваний, дыхательная система: аускультация (прослушивание) звуков лёгких, проверка на наличие признаков дыхательной недостаточности, неврологическая система: тестирование рефлексов, координации и когнитивных функций), лабораторные тесты (уровень содержания свинца в крови, общий анализ крови, уровень карбоксигемоглобина: измеряет количество угарного газа, связанного с гемоглобином в крови), периодические медицинские осмотры (следить за сотрудниками на предмет признаков воздействия вредных веществ и выявлять любые проблемы со здоровьем на ранней стадии)

Индивидуальные меры:

Использование средств индивидуальной защиты (СИЗ):

Респираторы: обязательное использование респираторов с фильтрами, обеспечивающими защиту от твердых частиц и газообразных токсичных веществ (например, респираторы серии «Спиро» или «Уран»). Важно правильно подобрать размер респиратора и обеспечить плотное прилегание к лицу. Для тиров рекомендуется использовать фильтр P100 или HEPA, чтобы обеспечить наилучшую защиту от свинца и других твёрдых частиц.

Защитные очки или маски: используйте защитные очки или маски для защиты глаз от попадания частиц пороховых газов. Выбирайте очки с боковой защитой, соответствующие стандартам безопасности, чтобы предотвратить попадание мелких частиц и раздражающих веществ в глаза. Регулярная очистка очков поможет сохранить их прозрачность и эффективность.

Перчатки: использование перчаток (например, нитриловых) для защиты кожи рук от контакта с осевшими частицами пороховых газов. Нитриловые перчатки обеспечивают надежный барьер между кожей и загрязняющими веществами, снижая риск дерматита и аллергических реакций. Важно использовать одноразовые перчатки и выбрасывать их после каждого использования.

Соблюдение правил личной гигиены: после стрельбы необходимо тщательно вымыть руки и лицо с мылом, а также принять душ, чтобы удалить осевшие частицы пороховых газов с кожи и волос. Рекомендуется прополоскать рот водой. Тщательное мытье рук и лица с мылом поможет удалить осевшие частицы пороховых газов и предотвратить их попадание в организм через слизистые оболочки. Принятие душа после стрельбы позволит избавиться от остатков токсичных веществ, осевших на коже и волосах.

Смена одежды: смените одежду, которую вы использовали во время стрельбы, и постирайте ее отдельно от другой одежды. Снятие загрязненной одежды сразу после стрельбы предотвращает дальнейшее распространение частиц пороховых газов. Отдельная стирка этой одежды поможет избежать загрязнения другой одежды и сохранить чистоту в доме.

Правильное питание: соблюдение сбалансированной диеты, богатой антиоксидантами, может помочь снизить негативное воздействие токсичных веществ на организм. Употребление продуктов, богатых антиоксидантами, таких как фрукты и овощи, помогает нейтрализовать свободные радикалы, образующиеся в результате воздействия токсинов. Поддержание общего здоровья и иммунитета с помощью правильного питания способствует более эффективной борьбе с негативными последствиями воздействия пороховых газов.

6. Заключение

Пороховые газы, образующиеся при стрельбе, представляют собой смесь токсичных веществ (свинец (Pb), оксиды азота (NOx), оксиды меди и цинка, оказывающих многофакторное негативное воздействие на организм человека. Поглощение газов, контакт с кожей и слизистыми оболочками, а также проглатывание частиц пороховых газов могут привести к раздражению дыхательных путей, сердечно-сосудистым нарушениям, нейротоксическим эффектам, отравлению свинцом и другим неблагоприятным последствиям. Степень воздействия пороховых газов зависит от типа оружия, боеприпасов, условий стрельбы, индивидуальных особенностей организма и соблюдения мер предосторожности.

Соблюдение комплексных мер предосторожности, охватывающих технические, организационные и индивидуальные аспекты, позволяет значительно снизить риск негативного воздействия пороховых газов на здоровье человека.