PUlmonotoxicyty Of syNThETIC POLYMERS combustion products

Pulmonotoxicants are the substances causing structural and functional disorders of respiratory system. The main sources of pulmonotoxicants in the environment are thermal decomposition of synthetic polymeric materials in fires. The possibility of formation of pulmonotoxicants during the combustion of synthetic polymers of different composition with regard to the conditions of combustion (temperature, time, sufficient oxygen) was analyzed. The risk of lung damage has been considered taking into account the duration of exposure to the toxicant. In addition to general toxic carbon monoxide and cyanide, the products of thermal destruction of halogen-containing and nitrogen-containing substances pose a great danger in case of fire due to their high pulmonotoxicity. The lung damage risk is considered with account for toxicants exposure duration. The pulmonotoxicants classification has been proposed according to their hazard in relation to their concentration in the air. Main mechanisms of effect of pulmonotoxicants formed during the pyrolysis of various polymeric synthetic materials have been proposed. The description of clinical manifestations as the result of intoxication with these materials under various toxodoses effect has been shown. The hazardous risk spectrum has changed depending on the toxic exposure duration that determines the variance of treatment approaches: from possible etiotropic treatment to pathogenetic therapy of toxic pulmonary edema.

pulmonological, combustion, phosgene, chlorine, toxically pulmonary edema

1. Аренс А.Т. Фармакология отравляющих веществ удушающего действия // Центр. науч. вестн. 2017. 2. (22). 5-7.

2. Баринов В.А., Алексанин С.С., Радионов И.А., Шантырь И.И. и др. Ацизол в комплексе мер защиты от токсичных продуктов горения и лечения пострадавших // Мед.-биол. и соц.-психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. 2011. (1). 14-19.

3. Баталин Б.С., Карманов В.В., Кетов А.А. Пожарная опасность пенополистирола самозатухающего // Строит. материалы. 2012. (8). 69-71.

4. Батракова Г.М., Коротаев В.Н. Исследование процесса термического разложения материалов конструкционного назначения с целью определения параметров экологического контроля при их ликвидации // Ползунов. вестн. 2007. (4). 112-117.

5. Башарин В.А., Чепур С.В., Маркизова Н.Ф. Военная токсикология. СПб., 2016. 140 с.

6. Березовский А.И., Маладыка И.Г., Попов Ю.В., Саенко Н.В. Сравнительный анализ состава продуктов горения и их токсичности эпоксидных и эпоксиуретановых полимерных вибропоглощающих огнезащитных составов // Пожежна безпека. 2012. (20). 27-31.

7. Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. 210 с.

8. Жуков Д.Д., Красновских М.П. Термическое разложение пенополистирола самозатухающего // Соврем. наукоемк. технологии. 2014. (4). 101-107.

9. Иличкин В.С. Токсичность продуктов горения полимерных материалов. Принципы и методы определения. СПб.: Химия, 1993. 136 с.

10. Опасные факторы пожаров ОПФ. Токсичность продуктов горения. URL: www.fireevacuation.ru/ofp-descr.php (дата обращения: 14.04.2018).

11. Солдатенко Н.А., Карманов В.В., Вайсман Я.И., Самутин Н.М. Обеспечение безопасности при термической утилизации медицинских отходов, содержащих поливинилхлорид // Гигиена и санитария. 2013. (1). 42-46.

12. Стеценко А.В. Оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях при авариях на железнодорожном транспорте подвижного состава, транспортирующего фосген. Деп. ВИНИТИ № 1057-В2002 от 07.06.2002. 18 с.

13. Тюнин М.А., Гоголевский А.С., Чепур С.В., Юдин М.А., Пугач В.А., Селиванов Д.В. Современные подходы к ранней диагностике острого респираторного дистресс-синдрома взрослых различной этиологии // 3-й Азиатско-Тихоокеанский конгресс по военной медицине: мат., СПб., 8-12 августа 2016 г. СПб., 2016. 160-161.

14. ТУ 2214-126-05766801-2003. Полистирол. Технические условия. Нижнекамск, 2003. 38 с.

15. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

16. Щеглов П.П. Теория горения и взрыва (часть 1): конспект лекций. М.: МИИТ, 2008. 83 с.

17. Bollinger N. Respirator selection logic. Cincinnati: NIOSH, 2004. 32 p.

18. Chen T.-M.B., Malli H., Maslove D.M., Wang H., Kuschner W.G. Toxic inhalation exposure // J. Int. Care. Med. 2013. 28. (6). 323-333.

19. De Lange D.W., Meulenbelt J. Do corticosteroids have a role in preventing or reducing acute toxic lung injury caused by inhalation of chemical agents // Clin. Toxicol. 2011. 49. 61-71.

20. Holmes W.W., Keyser B.M., Paradiso D.S. Conceptual approaches for treatment of phosgene inhalation induced lung injury // Toxicol. Lett. 2016. 244. 8-20.

21. Kitahara Y., Takahashi S., Fujii T. Thermal analysis of polyethylene glycol: Evolved gas analysis with ion attachment mass spectrometry // Chemoshere. 2012. 88. (5). 663-669.

22. Liu F., Pauluhn J., Trűbel H., Wang C. Single high-dose dexamethasone and sodium salicylate failed to attenuate phosgene-induced acute lung injury in rats // Toxicology. 2014. 315. 17-23.

23. Luo S., Pauluhn J., Trűbel H., Wang C. Corticosteroids found ineffective for phosgene-induced acute lung injury in rats // Toxicol. Lett. 2014. 229. (1). 85-92.

24. Ohta M., Oshima S., Osawa N., Iwasa T., Nakamura T. Formation of PCDDs and PCDFs during the combustion of polyvinylidene chloride and other polymers in the presence of HCl // Chemosphere. 2004. 54. 1521-1531.

25. Pauluhn J., Carson A., Costa D.L., Gordon T., Kodavanti U., Last J.A., Matthay M.A., Pinkerton K.E., Sciuto A.M. Workshop summary: phosgene-induced pulmonary toxicity revisited: appraisal of early and late markers of pulmonary injury from animal models with emphases on human significance // Inhal. Toxicol. 2007. 19. 789-810.

26. Plahovinsak J.L., Perry M.R., Knostman K.A., Segal R., Babin M.C. Characterization of a nose-only inhaled phosgene acute lung injury mouse model // Inhal. Toxicol. 2015. 27. (14). 832-840.

27. Rafaelfont I., Conesa J. Chlorinated and nonchlorinated compounds from the pyrolysis and combustion of polychloroprene // Environ. Sci. Technol. 2010. 44. 4169-4175.

28. Substances, elements, chemical agents. The National Institute for Occupational Safety and Health. URL: httsp://cdc.gov/niosh/ (дата обращения: 15.05.2017).

29. Tanizaki S. Assessing inhalation injury in the emergency room // Open Access Emerg. Med. 2015. 7. 31-37.

30. Wang W., Chang J., Cai L., Shi S.Q. Quality improvement of pyrolysis oil from waste rubber by adding sawdust // Waste Manag. 2014. 34. (12). 2603-2610.

31. Wang P., Ye X.L., Liu R., Chen H., Liang X., Li W.I., Qin X., Bai Hu., Zhang Y., Wang X., Hai C. Mechanism of acute lung injury due to phosgene exposition and its protection by cafeic acid phenethyl ester in the rat // Exp. Toxicol. Pathol. 2013. 65. (3). 311-318.

32. White C.V., Martin J.G. Chlorine gas inhalation: human clinical evidence of toxicity an experience in animal models // Proc. Am. Thorac. Soc. 2010. 7. (4). 257-263.

33. Winder C. The toxicology of chlorine // Environ. Res. 2001. 85. (2). 105-114.

34. Wealey W.H., Keyser B.M., Paradiso D.C., Ray R., Anders D.K. et al. Conceptual approaches for treatment of phosgene inhalation induced lung injury // Toxicol. Lett. 2016. 244. 8-20.

35. Zhang Y.L., Fan L., Xi R., Mao Z., Shi D., Ding D., Zhang Z.X. Lethal concentration of perfluoroisobutylene induced acute lung injury in mice mediated via cytokins storm, oxidative stress and apoptosis // Inhal