Поражение глаз фосфорорганическими соединениями (ФОС) - пестицидами

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 14.12.2024

Фосфорорганические соединения (ФОС) и карбаматы - это общая группа инсектицидов, угнетающих активность холинэстеразы и вызывающих острое развитие мускаринового синдрома (например, саливация, слезотечение, учащенное мочеиспускание, диарея, рвота, бронхорея, бронхоспазм, брадикардия, миоз) и некоторые никотино-подобные симптомы, включающие миофибрилляции и слабость. Через несколько дней или недель после контакта с веществом может развиться нейропатия. Диагноз ставится на основании клинической картины, иногда с использованием атропиновой пробы, измерения уровня ацетилхолинэстеразы в эритроцитах, иногда по всем клиническим и лабораторным данным. Бронхорея и бронхоспазм купируются титрованием больших доз атропина. При развитии нервно-мышечного действия яда лечение проводится внутривенным введением пралидоксима (в России внутримышечно вводится карбоксим).

Фосфорорганические и карбаматные соединения, несмотря на различную химическую структуру, угнетают активность холинэстеразы и относятся к группе веществ антихолинэстарзного действия. Некоторые из них используются в медицине с целью реверсии нервно-мышечной блокады (например, неостигмин, пиридостигмин, эдрофониум) или для лечения глаукомы (экотиопат), миастении гравис (пиридостигмин) и болезни Альцгеймера (например, такрин, донепезил).

Некоторые ФОС разрабатывались как «нервные» газы Боевые химические вещества нервно-паралитического действия Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - боевые отравляющие средства, которые действуют непосредственно на нервные синапсы, обычно повышая активность ацетилхолина. Другие химические. Прочитайте дополнительные сведения или отравляющие вещества нервно-паралитического действия. Один из них - зарин использовался террористами. Фосфорорганические соединения и карбаматы обычно используются в качестве инсектицидов (см. таблицу Симптомы и лечение отдельных отравлений Симптомы и лечение отдельных отравлений ). Перечень веществ этих групп, наиболее часто вызывающих отравление у людей, включает:

Карбаматы: Альдикарб и метомил;

ФОС: Хлорпирифос, диазинон, дурсбан, фентион, малатион и паратион

ФОС и карбаматы являются наиболее частыми причинами отравлений и вызванных этими отравлениями смертельных исходов во всем мире (в России эти острые отравления, в том числе со смертельным исходом занимают одно из последних мест в структуре причин насильственной смерти).

Патофизиология

ФОС и карбаматы абсорбируются через желудочно-кишечный тракт, легкие и кожу. Они ингибируют холинэстеразу плазмы и эритроцитов, предотвращая распад ацетихолина, котрый в связи с этим накапливается в синапсах. Карбаматы исчезают из организма самостоятельно примерно через 48 часов после поступления. В то же время, фософорорганические вещества могут необратимо связывать холинэстеразу.

Клинические проявления

Острые

Фосфорорганические соединения и карбаматы вызывают аналогичные первоначальные результаты благодаря острому развитию мускарино- и никотино-подобного синдромов интоксикации (см. таблицу Общие токсические синдромы [токсидромы] Распространенные токсические синдромы ). Характерными симптомами являются мышечные фибрилляции и слабость. Респираторные признаки включают хрипы, затрудненное дыхание и гипоксию, которые могут иметь тяжелое течение. У большинтва пациентов отмечается брадикардия, а при тяжелом отравлении гипотензия. Характерным является токсическое поражение центральной нервной системы, иногда сопровождаемое судорогами, раздражимостью, а также частым развитием сопора и комы. Возможно развитие панкреатита Общее описание панкреатита (Overview of Pancreatitis) Панкреатит бывает острым и хроническим. Острый панкреатит - заболевание с выраженным воспалительным компонентом, которое ярко проявляется клинически и гистологически. Хронический панкреатит. Прочитайте дополнительные сведения , кроме того, ФОС могут вызывать сердечные аритмии Аритмии Введение (Overview of Arrhythmias) Здоровое сердце бьется регулярным, скоординированным образом благодаря тому, что электрические импульсы в сердце генерируются и распространяются миоцитами с уникальными электрическими свойствами. Прочитайте дополнительные сведения

Отдаленные

Слабость, особенно проксимальных, краниальных и дыхательных мышц может развиться через 1- 3 дня после поступления ФОС и в редких случаях при воздействии карбаматов, несмотря на проводимое лечение (промежуточный синдром); эти симптомы проходят через 2-3 недели. Немногие ФОС (например, хлорпирифос, триортокрезил фосфат) могут вызвать аксональную нейропатию через 1 - 3 недели после попадания вещества в организм. Механизм этого поражения может не зависеть от уровня холинэстеразы эритроцитов и тяжести отравления. Отдаленные и длительные последствия отравления ФОС могут включать когнитивные расстройства или паркинсонизм Вторичный и атипичный паркинсонизм Вторичный паркинсонизм относится к группе заболеваний, клинически сходных с болезнью Паркинсона, но другой этиологии. Атипичный паркинсонизм относится к группе нейродегенеративных заболеваний. Прочитайте дополнительные сведения .

Диагностика

Мускариновый токсикоз с известными дыхательными нарушениями, точечными зрачками, мышечными фасцикуляциями и слабостью

Иногда измерение уровня холнэстеразы в эритроцитах

Диагноз обычно основывается на характерном синдроме интоксикации мускарином у пациентов с нервно-мышечными и дыхательными нарушениями, особенно у пациентов из группы риска. Если результаты обследования сомнительны (присущи нескольким заболеваниям), обратное развитие или ослабление, мускариновых симптомов после введения 1 мг атропина (0,01-0,02 мг/кг детям) подтверждает диагноз. По возможности следует идентифицировать токсикант. Многие фосфорорганические соединения имеют характерный запах чеснока или нефтепродуктов.

Активность холинэстарзы в эритроцитах, которую могут определять некоторые лаборатории, позволяет оценить тяжесть отравления. При возможности быстрого измерения, полученные значения могут быть использованы для мониторинга эффективности лечения; однако реакции пациента является основным маркером эффективности.

Лечение

Атропин при респираторных проявлениях

Лечение в стационаре

Основой является симптоматическое лечение. Необходимо обеспечить тщательное мониторное наблюдение за дыханием пациента из-за слабости дыхательной мускулатуры.

Атропин вводится в количестве, достаточном для снятия бронхоспазма и бронхореи, что предпочтительнее, чем нормализация ширины зрачков или частоты сердечных сокращений. Начальная доза составляет от 2 до 5 мг внутривенно (детям 0,05 мг/кг); эту дозу можно повторять каждые 3-5 минут, по необходимости. При тяжелых отравлениях могут понадобиться граммы атропина.

Деконтаминация (санитарная обработка) должна проводиться как можно быстрее после стабилизации состояния. Персонал, оказывающий помощь, должен принять меры от самозаражения во время оказания помощи. При местном воздействии одежду необходимо снять и тщательно обмыть поверхность тела. Если от попадания внутрь прошло около 1 часа, можно дать активированный уголь. Опорожнение желудка обычно не проводится. Если же оно проводится, то только после интубации трахеи для предотвращения аспирации.

Бензодиазепины используются при судорогах. Профилактическое ведение диазепама может помочь предотвратить нейрокогнитивные последствия в случае отравления ФОС средней и тяжелой степени.

Из внебольничных контактов

Люди, подвергавшиеся воздействию этих токсикантов, перед госпитализацией могут ввести себе малые дозы атропина, используя коммерчески доступные автоинъекторы (2 мг для взрослых и детей с весом > 41 кг, 1 мг для детей весом от 19 до 41 кг, 0,5 мг для детей с весом 19 кг). Автоинъекцию 10 мг диазепама можно рекомендовать людям, подвергнутым химической атаке.

Ключевые моменты

Фосфорорганические соединения использовались при производстве инсектицидов, в медицинских процедурах и при производстве биологического оружия.

Подозревайте интоксикацию, если у пациентов диагностируется мускариновый холинергической токсикоз с заметными дыхательными и нервно-мышечными нарушениями.

Подтвердите диагноз исследованием реакции на атропин и иногда уровней эритроцитарной холинэстеразы.

Отравление фосфорорганическими веществами

Отравление фосфорорганическими веществами — это острая интоксикация, возникающая при ингаляционном, трансдермальном или пероральном поступлении в организм некоторых инсектицидов (карбофос, хлорофос, тиофос) или боевых отравляющих веществ (зарин, зоман, ВИ-газы). Основные признаки: миоз, боль в области глаз, рвота, усиленное потоотделение, абдоминалгия и болезненность в груди, брадикардия, атаксия, паралич дыхания, судороги. Патология диагностируется на основании анамнеза, клинической картины и информации, полученной в ходе лабораторного обследования. Лечение включает холинолитики, реактиваторы холинэстеразы, симптоматическую терапию.

МКБ-10

Общие сведения

ФОВ — фторангидриды фосфорной или метилфосфоновой кислоты. Отравления ими составляют 1-2% от общего числа острых экзотоксикозов. Яд способен проникать сквозь кожу, не повреждая ее. При высоких концентрациях ксенобиотика патологическая симптоматика возникает уже через несколько минут. Распыленные в воздухе фосфорорганические соединения образуют стойкое облако, расположенное около поверхности земли, которое сохраняется на протяжении 4-6 часов. Военные отравляющие вещества способны удерживать токсическую концентрацию нескольких дней. Летальные дозы сильно различаются в зависимости от свойств конкретного соединения.

Причины

Абсолютное большинство случаев связано с нарушением правил техники безопасности при обработке полей или помещений от насекомых. Отравление фосфорорганическими веществами возникает при отказе от использования противогаза, недостаточной герметичности защитных костюмов, направлении распылителя на людей. Подобные интоксикации обычно бывают легкими или среднетяжелыми, поскольку доза полученного средства сравнительно мала. Другие возможные причины:

Токсикомания. Пик встречаемости приходился на 80-90-е годы XX века. Сегодня отмечается устойчивая тенденция к снижению числа подобных случаев. Производные фосфорной кислоты способны вызывать галлюцинации и измененное состояние сознания, что до определенного момента делает их востребованными среди наркозависимых лиц.
Военные действия. При проведении военных кампаний и террористических актов могут использоваться боевые отравляющие вещества: зоман, зарин. Отравление тяжелое, поскольку применяются стойкие, способные к долговременному поддержанию высокой концентрации формы ФОВ. Полулетальная доза зарина — 1,7 г, зомана — 60 мг.
Суицид. Попытки покончить с собой с помощью фосфорорганических соединений сравнительно редки, их частота не превышает 3-4% от общего количества суицидов. Как правило, используются распространенные инсектициды, обладающие средней или малой токсичностью: карбофос, хлорофос, бромофос и демуфос, поэтому эффективность способа не слишком высока.

Патогенез

Основным патогенетическим механизмом действия ФОВ является подавление активности холинэстеразы на 30-80%, нарушение процессов синтеза и гидролиза ацетилхолина. Отравление фосфорорганическими веществами крайне тяжелой степени приводит к 100% ингибированию фермента. Происходит накопление АЦХ в синапсах, что сопровождается их перевозбуждением, нарушением работы головного мозга, сердца, гладкой и поперечнополосатой мускулатуры. Полное восстановление ЦНС наступает через 147 суток, системы крови — через 48 суток.

Токсикант обладает и прямым возбуждающим влиянием на холинергические структуры, поэтому тяжесть интоксикации не всегда соответствует количеству заблокированной холинэстеразы. Также ФОВ сенсибилизирует холинорецепторы организма к собственной ХЭ, что ведет к рецидиву симптоматики после полного очищения от отравляющего вещества. Последний механизм включает ускоренное высвобождение накопившегося ацетилхолина, что провоцирует его чрезмерное накопление на пресинаптических мембранах.

Классификация

Отравление фосфорорганическими веществами может подразделяться по наименованию токсиканта (зарин, карбофос, зоман); путям поступления яда (ингаляционный, трансдермальный, пероральный); механизму возникновения (непредумышленное поражение, суицид, военные действия); периоду интоксикации (скрытый, острый, осложнений и последствий). В клинической практике распространена классификация по степени тяжести:

Легкая. Заблокировано не более 20-30% холинэстеразы. Ведущими являются следующие синдромы: невротический, миотонический, кардиальный, желудочно-кишечный, нарушения дыхания. Возникает при кратковременном пребывании на зараженном участке, чаще при неаккуратном применении бытовых инсектицидов.
Средней тяжести. Объем заблокированного фермента варьируется от 30 до 80%. Основные синдромы: психоневротический, бронхоспастический. Возможно появление признаков, соответствующих легкой интоксикации. Встречается при попытках суицида с применением малотоксичных веществ или при длительном пребывании в зоне, обработанной инсектицидами.
Тяжелое и летальное. Основу клинической картины составляет судорожно-паралитический синдром. Присутствует выраженное нарушение дыхания, гемодинамики. Развивается при попадании в зону действия боевых газов, пероральном или ингаляционном приеме высокотоксичных ФОВ. Сопровождается ранними и поздними осложнениями.

Симптомы отравлений ФОС

Отравление фосфорорганическими веществами проявляется симптоматикой поражения нескольких органов и систем. Со стороны респираторного аппарата отмечается бронхоспазм, экспираторная одышка, кашель с отделением большого количества мокроты, диспноэ, отек легких. Нарушение работы ЖКТ приводит к возникновению рвоты, тошноты, схваткообразных абдоминальных болей, непроизвольной дефекации. Потовые и слюнные железы реагируют увеличением секреции - наблюдается слюнотечение, повышенная потливость.

Поражение сердечно-сосудистой системы сопровождается брадикардией, ослаблением гемодинамики, транзиторным ростом уровня АД с его последующим падением. Реакция органов зрения заключается в появлении миоза, анизокории, спазма аккомодации (пострадавший теряет способность видеть на большом расстоянии). При тяжелых интоксикациях определяется резкая слабость, непроизвольные подергивания изолированных групп мышц, параличи и парезы. Возможны судороги, угнетение сознания вплоть до комы, признаки подавления активности дыхательного и сосудодвигательного центра.

Осложнения

Все осложнения подразделяются на ранние и поздние. Ранние возникают на 1-2 сутки с момента интоксикации. Поздние могут быть диагностированы с 3 до 150-200 дня. К первым относятся центральный паралич дыхания, обусловленный поражением соответствующего центра головного мозга, рецидивирующий бронхоспазм, острая пневмония, миокардиодистрофия, интоксикационный психоз, нефропатия и гепатопатия с развитием полиорганной недостаточности. Частота встречаемости ранних осложнений составляет около 5-7%.

На поздних сроках может формироваться периферический паралич дыхательной мускулатуры, токсическая энцефалопатия, полиневрит, астеновегетативный синдром. У некоторых пациентов определяются сохраняющиеся парезы и гемипарезы конечностей, поражение нервов, сопровождающееся нарушением функции внутренних органов, недержание кала, мочи. Также возможен рецидив клинической картины интоксикации. Отравление фосфорорганическими веществами осложняется поздними патологическими явлениями в 3-4% случаев.

Основа диагностики — клиническая картина и анамнез пациента. Постановкой диагноза занимается врач скорой помощи или токсиколог специализированного центра (при самостоятельном обращении пострадавшего). Требуются консультации гастроэнтеролога, невролога и других специалистов. Патологию дифференцируют с отравлением наркотиками, нейротоксическими ядами, веществами, способными воздействовать на активность холинэстеразы (ингибиторы овуляции, миорелаксанты, мышьяк, глюкокортикостероиды). Методы обследования:

Физикальные. Отмечается спутанность сознания, заторможенность, кома. При осмотре — цианоз или бледность кожи, спонтанные подергивания отдельных групп мышц или клонико-тонические судороги. АД выше или ниже нормы, дыхание затруднено, пульс урежен. При аускультации легких могут выслушиваться влажные хрипы, присутствует продуктивный кашель.
Лабораторные. Изменение цвета индикатора при лабораторной пробе составляет 22-40 минут. Отмечается сдвиг pH крови в кислую сторону, нарушение электролитного баланса. Парциальное давление кислорода снижено, нарастает содержание углекислого газа. При поражении почек накапливается мочевина, креатинин. На фоне печеночной патологии отмечается повышение АСТ, АЛТ.
Аппаратные. Используются преимущественно для диагностики осложнений. Отек легкого проявляется летучими тенями на рентгенограмме, при бронхоспазме резко снижен объем форсированного выдоха. На ЭКГ — мерцательная аритмия, тахикардия, обусловленная непосредственным поражением миокарда или гипотонией.

Лечение отравлений ФОС

До прибытия медиков следует эвакуировать пострадавшего из зоны химического загрязнения, уложить, обеспечить приток свежего воздуха. Если токсикант попал на незащищенную кожу, этот участок необходимо протереть 10% раствором аммиака. Случаи поражения глаз требуют промывания 2% натрия гидрокарбонатом с последующим закапыванием атропина. Последствия перорального употребления яда можно уменьшить, если сразу после контакта с ним промыть желудок беззондовым методом и дать активированный уголь. Доза сорбента рассчитывается по формуле 1 таблетка на 10 кг веса.

Первая помощь

Первую помощь оказывают бригады СМП. Основным мероприятием считается введение атропина, который нейтрализует влияние фосфорорганических соединений. Препарат вводят внутривенно, при выраженной тахикардии - внутримышечно по 1 мл 0,1% раствора каждые 15 минут. При пероральных интоксикациях проводится зондовое промывание желудка, введение энтеросорбентов, инфузия солевых средств. Симптоматическая терапия включает антиконвульсанты, прессорные амины, бронхолитики, диуретики. При нарушении сознания и дыхания осуществляется интубация трахеи с последующим переводом на ИВЛ.

Стационарное лечение

Основой терапевтической схемы являются реактиваторы холинэстеразы и холинолитики. К числу последних относится атропин. Пациенты получают его с интервалом 15 минут. Оценочный критерий достаточного объема антидотной терапии — возникновение атропинового делирия, для этого может потребоваться 20-30 мл препарата. Реактиваторы ХЭ (изонитрозин, дипироксим) используют на всех этапах отравления. Схема подбирается индивидуально, зависит от тяжести патологии и категории пациента (дети, взрослые, старики).

Для борьбы с возникающими нарушениями больной получает симптоматическое лечение. Назначаются препараты янтарной кислоты, стимуляторы дыхания, антидепрессанты, нейролептики, антиоксиданты, противосудорожные медикаменты, блокаторы кальциевых каналов. Для ускоренного выведения ксенобиотика используется метод форсированного диуреза и стимуляция кишечника (солевые слабительные). При необходимости осуществляется реанимационное пособие (интубация, ИВЛ, гемодиализ, титрованное введение дофамина, мониторинг).

Реабилитация

После выписки пациенту назначается амбулаторное долечивание. Он должен тщательно отслеживать свое состояние, регулярно посещать врача общей практики или терапевта. Медикаментозная поддержка предусматривает прием ноотропов, антипсихотических и сердечных средств. Рекомендуется посещение санаторно-курортных учреждений, расположенных в хвойных лесах. При наличии парезов требуется наблюдение невролога, прием лекарств, улучшающих нервно-мышечную проводимость, лечебная физкультура.

Прогноз и профилактика

Полное восстановление занимает около двухсот дней. На протяжении этого периода могут возникать отсроченные осложнения. Время госпитализации больных с легкой и средней степенью поражения обычно не превышает 10-15 суток. Длительность стационарного лечения тяжелых пострадавших зависит от течения соматической стадии экзотоксикоза и регенеративных возможностей организма. Смертность составляет 12,9%. Основная причина летальных исходов — паралич центра дыхания, несвоевременно оказанная медицинская помощь.

Чтобы предотвратить отравление фосфорорганическими веществами, необходимо строго соблюдать требования техники безопасности. Во время работы с пестицидами и гербицидами используются изолирующие противогазы, одежда, не позволяющая токсиканту попасть на кожу. Солдаты, принимающие участие в боевых действиях, должны быть обучены навыкам распознавания химической опасности и обеспечены средствами защиты. Дома ФОВ нужно хранить в закрытых помещениях, куда не имеют доступа дети и люди с нестабильной психикой.

3. Руководство по скорой медицинской помощи/ Багненко С.Ф., Мирошниченко А.Г., Верткин А.Л., Хубутия М.Ш. — 2007.

Поражение глаз фосфорорганическими соединениями (ФОС) - пестицидами

1. Аушева М.М. Перспективы использования химического оружия в мирных целях //Успехи современного естествознания. - 2014. - № 6 - С.85

2. Аллахвердиева А.И. Современные тренды инноваций средств реанимации // Международный журнал экспериментального образования. -2016 - № 3 (часть1) - С.40-41.

3. Гуляев Е.А. Проблемы экологии воздушной среды урбанизированных территорий // В сборнике: Новые направления модернизации педагогического образования в формировании здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности Материалы IV региональной научно-практической конференции Южного Федерального округа. 2016. - С. 159-161.

4. Доника А.Д. Образовательные стандарты: первая помощь «вне закона»?// Международный журнал экспериментального образования. - 2012. - № 6 - С.35-36

5. Доника А.Д. Влияние неблагоприятной экологии урбанизированных территорий // Современные наукоемкие технологии. - 2010. - № 7 - С.216-217.

6. Меркешкина Р.С. Экотоксиканты в проблемном поле токсикологии //Успехи современного естествознания. - 2014. - № 6 - С.91.

7. Медведенко Е.Н. Применение нанотехнологий для лечения отравлений свинцом // Успехи современного естествознания. - 2011. - № 8 - С.120-121.

8. Пуренкова М.С. Пестициды: токсикологическая угроза мирного времени// Международный студенческий вестник. - 2016. - № 4-1. - С.106-107.

9. Смирнова А.В. Хлор как токсический агент // Успехи современного естествознания. - 2011. - № 8 - С.134.

10. Donika A.D. The study of professional deformations of doctors as deviations of their professional role // International Journal of Emergency Mental Health. 2015. Т. 17. № 4. С. 714-716.

Актуальность отравлений фосфорорганическими соединениями (ФОС) обусловлена их широким использованием в сельском хозяйстве и быту как средств борьбы с насекомыми, грызунами, сорными растениями. Отравления носят сезонный и массовый характер [3, 5, 6].

Цель исследования: провести комплексный анализ токсикологических характеристик ФОС и оценить степень его опасности для безопасности жизнедеятельности.

Материалы и методы

Полученные результаты и их обсуждение

Органофосфаты широко используются в качестве инсектицидов [8]. Отравление этими химическими веществами распространены во многих развивающихся странах. Органофосфаты абсорбируются через кожу, слизистую бронхов и кишечника, ингибируя холинэстеразы, вызывая накопление ацетилхолина в нервных окончаниях и нервно-мышечных соединениях. Скорость начала, тяжесть и продолжительность токсичности варьируется между различными соединениями. Необратимое связывание холинэстеразы («старение») развивается через несколько минут или часов. Pralidoxime реактивирует холинэстеразу, если ее давать быстро, до старения. Органофосфатные нервные газовые агенты, такие как зарин, могут применяться преднамеренно террористами [1]. Инсектициды карбамата действуют аналогично органофосфатам.

По современным представлениям о строении и функции холинэргических синапсов, химическая передача нервного импульса в холинергическом синапсе распадается на четыре этапа: первые два - синтез медиатора и его освобождение из нервного окончания - пресинаптические, вторые два этапа - взаимодействие с постсинаптическими рецепторами и освобождение синапса от медиатора - постсинаптические.

Процесс медиации начинается с поступления холина в нервные окончания и в другие части нейрона. Вторым компонентом синтеза ацетилхолина является уксусная кислота, образующаяся в митохондриях в виде ацетил-КоА. Перенос ацетила с коэнзима на холин катализируется холинацетилэстеразой. Синтезированный ацетилхолин накапливается в синаптических везикулах. Каждый нервный импульс, приходящий из нервного волокна, подталкивает везикулы по направлению к синаптической мембране. Одновременно этот же импульс вызывает в мембране изменения, которые ведут к увеличению вероятности высвобождения ацетилхолина из везикул.

Выделившийся из нервного окончания ацетилхолин попадает в синаптическую щель и взаимодействует с рецепторными структурами постсинаптической мембраны. Ее проницаемость при этом для ионов Nа+ и К+, определяющих в основном величину потенциала покоя, увеличивается.

Увеличение проницаемости приводит к перераспределению ионов, что сопровождается изменением разности потенциалов между внутренней и наружной поверхностями мембраны (деполяризация). Как следствие этого возникает возбуждение (или торможение) иннервируемой клетки.

Восстановление нарушенного соотношения концентраций ионов по обе стороны мембраны достигается при помощи «натрий - калиевого насоса». При этом наблюдается активный транспорт ионов против электрохимических градиентов.

Прекращение действия ацетилхолина, выделившегося в синаптическую щель, происходит главным образом при помощи энзима ацетилхолинэстеразы, гидролизующего ацетилхолин на физиологически малоактивные холин и уксусную кислоту.

Механизм взаимодействия ацетилхолина с холинэстеразой изучен достаточно подробно. Известно, что в состав молекулы ацетилхолина входят реакционно-способные атомы, которые образуют две группы: катионную (четвертичный атом азота с тремя метильными радикалами) и сложноэфирную (эфирный кислород и карбонильные углерод и кислород).

Механизм токсического действия ФОС обусловлен ингибированием ацетилхолинэстеразы и, как следствие, развитием мускариноподобного эффекта, играющего в клинике отравления основную роль.

В опытах, в которых использовались ФОС с радиоактивной меткой, было показано, что скорость старения холинэстеразы совпадает со скоростью деалкилирования фосфорорганического остатка ингибитора на ферменте. Время полного старения фосфорилированной холинэстеразы колеблется от минут до нескольких суток и зависит от строения фосфорильного остатка на ферменте и свойств холинэстеразы. Вместе с этим необходимо учитывать возможность связывания ФОС не только с активными центрами холинэстеразы, но и с аллостерическими, локализованными вне активной поверхности.

С антихолинэстеразной теорией согласуются факты, свидетельствующие о существовании параллелизма между степенью угнетения холинэстеразы и токсичностью; степенью угнетения холинэстеразы различных органов и выраженностью соответствующих эффектов. Установленная в опытах in vitro и in vivo способность обратимых ингибиторов холинэстеразы защищать холинэстеразу от последующего угнетения ФОС и предупреждать действие этих ядов на некоторые органы, также подтверждает, что ФОС и обратимые ингибиторы холинэстеразы конкурируют за одни и те же активные центры фермента. Наконец, способность реактиваторов холинэстеразы восстанавливать активность угнетенного ФОС фермента и ослаблять выраженность токсического процесса может быть объяснена с позиции антихолинэстеразной теории действия ФОС.

В лабораторной практике при определении холинэстеразной активности крови для диагностики отравления ФОС, а также при индикации для обнаружения ядов в воде и пищевых продуктах используются различные методы определения активности холинэстеразы.

В зависимости от степени угнетения холинэстеразы различают степени тяжести отравления (см. рис.).

Структура отравлений ФОС по биохимическому критерию

Клинические особенности: незначительное воздействие органофосфатов может вызвать субклиническое отравление. Симптомы могут появиться только через 12-24 часа после воздействия на кожу. Ранние признаки токсичности включают беспокойство, беспокойство, бессонницу, усталость, Головная боль, тошнота, рвота, абдоминальная колика, диарея, потливость, гиперсаливация, и миоз. Могут развиться слабость и поражение мышц. При тяжелом отравлении широко распространенный паралич с респираторными Кома, отек легких, обильные бронхиальные выделения, бронхоспазм, судороги. Может возникнуть гипергликемия и сердечные аритмии. Иногда отсроченные эффекты отравления развиваются через 1-4 дня после острого отравления, такие как паралич черепных нервов, мышечная слабость и респираторная, дистресс-синдром, который разрешается через 2-3 недели. Периферическая невропатия может развиться через 2 недели.

Этим определяется поиск новых средств антидотной терапии. Специфическими антидотами ФОС являются реактиваторы холинэстеразы.

В настоящее время используют аллоксим и диэтиксим. Аллоксим в 1-й стадии отравления вводят в/м по 0,075 г через 3 ч (суточная доза 0,15 - 0,3 г); во 2-й - по 0,15 г через 3 ч первые 12 ч, затем по 0,075 г через 3 ч (сут доза до 0,9 г); в 3-й стадии - по 0,15 г через 2 ч первые 12 ч, затем по 0,075 г через 2 ч (сут доза до 1,5 г).

Диэтиксим в 1-й стадии отравления вводят внутримышечно по 0,5 г через 4 ч (сут доза до 1,5 г); во 2-й - по 0,5 г через 2 - 3 ч (сут доза до б г); в 3-й стадии - по 0,5 г через 1 - 2 ч (сут доза до 8 г).

Реактиваторы АХЭ обычно применяют в 1-е сутки с момента отравления, так как в дальнейшем ФОС связывается с АХЭ прочно и необратимо. Для купирования мускариноподобного действия вводят атропина сульфат. Экстракорпоральные методы детоксикации - гемосорбция, гемодиализ, гемофильтрация - эффективны только в ранние сроки отравления.

Выводы

Учитывая распространенность отравлений ФОС в мирное время, а также угрозу применения химического оружия нейротоксического действия с антихолинэстеразным механизмом (зарин, зоман, V-газы, G-газы) террористами или в локальных конфликтах, в настоящее время снова приобретает актуальность поиск новых антидотных и симптоматических средств. Кроме того, особое значение имеет специальная подготовка медицинских специалистов, оказывающих специализированную помощь при отравлениях ФОС [2, 7, 10].

Отравление фосфорорганическими соединениями и отравления карбаматами

Фосфорорганические соединения (ФОС)

Фосфоорганические соединения (или ФОС) - инсектициды и фунгициды, производные пятивалентного фосфора, имеющие сходные механизмы действия на насекомых.

Содержание:

До появления синтетических пиретроидов фосфорорганические соединения были наиболее широко применяемыми и разнообразными по ассортименту пестицидами. Они вытеснили стойкие и опасные для окружающей среды хлорорганические соединения.

Важнейшими их преимуществами и свойствами являются:

высокая инсектицидная и акарицидная активность и широкий спектр действия на вредных членистоногих (за исключением Диазинона);
широкий диапазон персистентности соединений, разложение которых происходит в большинстве случаев с образованием практически нетоксичных для человека и животных соединений;
относительно быстрое протекание метаболизма в организме позвоночных и отсутствие способности накапливаться в их тканях, а также сравнительно небольшая хроническая токсичность или полное ее отсутствие;
быстрое разложение в почве (кроме хлорпирифоса - вещество может сохраняться в почве до двух лет);
системное и глубинное действие ряда инсектицидных препаратов;
малый расход препарата и быстрота действия на вредителей растений и паразитов животных;
умеренная токсичность для рыб;
наличием препаратов системного действия;

Недостатком фосфорорганических соединений как пестицидов является появление резистентных популяций и высокая острая токсичность для млекопитающих, что требует соблюдения соответствующих мер предосторожности при их использовании. [14] [16]

Газ Зарин

Газ Зарин - перфое фосфорорганическое соединение. На фото - утилизация остатков Зарина в США.

История

История обнаружения токсических свойств фосфорорганических соединений (ФОС) восходит к началу ХХ века.

Вначале они обратили на себя внимание как боевые отравляющие вещества (в 1938 году в Германии был синтезирован газ зарин). В конце Второй мировой войны были сделаны промышленные установки по синтезу первых пестицидов.

В сельскохозяйственное производство они были введены с 1965 года взамен персистентныx и низкоэкологичных ДДТ, гексахлорана и других хлорорганических соединений. ФОС оказались просты в синтезе и высокоэффективны против насекомых.

В 1970-е годы половина из 20 наиболее распространенных в мире инсектицидов принадлежала фосфорорганическим соединениям, а 1/5 - метилкарбаматам.

ФОС не утратили своих преимуществ и до настоящего времени. [15]

Инсектициды и акарициды

Механизм действия

Механизм действия фосфорорганических инсектицидов.

Красная стрелка указывает на направление воздействия.

Действие на вредные организмы

Фосфороргaнические соединения - яды нервно-паралитического действия, вызывающие паралич, в том числе и с летальным исходом.

Большинство фосфорорганических пестицидов не ионизируется и проявляет значительные липофильные свойства, поэтому поступившее при вдыхании или проглатывании вещество будет легко всасываться. [4]

Механизм действия

заключается в следующем: действующие вещества, при попадании в организм, фосфорилируют белковый фермент ацетилхолинэстеразу (АХЭ). Она содержится в нервных тканях и играет важную роль в передаче нервного импульса. Данный фермент относится к группе гидролаз эфиров карбоновых кислот. АХЭ в основном локализуется у рецепторов на постсинаптической мембране синапса и частично в мембране отростка нейрона (аксона).

Фосфорорганические соединения, взаимодействуя с эстеразами, по типу конкурентного торможения подавляют их активность. Нервная клeтка, или нейрон, является основным структурным элементом нервной системы животных. Нейроны передают информацию в виде импульсов (нервных сигналов).

Нейрон состоит из:

дендритов (многочисленных отростков), связанных с другими нервными клетками и собирающих информацию;
аксона - единственного длинного отростка, оканчивающегося утолщением - синоптической бляшкой, и передающего информацию.

Мембрана одного нейрона, которая контактирует с другой клеткой (мышечной клеткой или нейроном), образует между возбудимыми клетками синапс функциональный контакт. В нем различают пресинаптическую часть - окончание аксона первой клетки, синаптическую щель - межклеточное пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, и постсинаптическую часть - участок второй клетки.

У членистоногих информация передается в виде электрического сигнала (тока) по мембране клетки. Синаптическая щель заполнена гелеобразным веществом, имеющего большую электрическую емкость, и сигнал не может пройти сквозь нее. Передачу электрического сигнала (возбуждения) через щель осуществляют медиаторы - химические вещества норадреналин и ацетилхолин.

У человека и теплокровных животных имеется пять медиаторов (в том числе и адреналин), у насекомых около 100. Когда медиаторы неактивны, они находятся в везикулах (синаптических пузырьках), изолирующих их от клеточного содержимого. По достижении нервным импульсом пресинаптической части, деполяризуется мембрана клеточного окончания, что увеличивает ее проницаемость ионами кальция. Последние, входя в пресинаптическую часть, вызывают освобождение медиатора - везикула лопается, и ацетилхолин, который обладает большой реакционной способностью, попадает в межклеточное пространство и затем в постсинаптическое пространство другой клетки, вызывая тем самым генерацию электрического потенциала.

Роль фермента ацетилхолинэстеразы заключается в том, что он, гидролизуя ацетилхолин, уменьшает возбуждение. Весь процесс проходит за считанные доли секунды (миллисекунды). Если ацетилхоинэстеразы нет или она блокируется пестицидом, то в синаптической щели накапливается свободный ацетилхолин, вследствие чего нарушается нормальное прохождение нервных импульсов. Возникает тремор (судорожная активность мышц), переходящий в паралич.

Фосфорорганические препараты сильнее действуют на постэмбриональные стадии развития насекомых и клещей (личинки, нимфы, взрослые особи) и слабее - на яйца. [15]

Резистентность

При систематическом применении препаратов на основе фосфорорганических соединений для защиты от клещей и насекомых, дающих много поколений за сезон, вредители быстро приобретают групповую устойчивость. В практике защиты растений нужно не допускать развития резистентности, для чего применяют инсектициды и акарициды с различным механизмом действия. [16]

Применение

Фитотоксичность

препаратов, применяемых в форме концентратов эмульсий, может проявляться в повреждении (ожогах) листьев и особенно цветков и бутонов. [16]

При рекомендованных нормах препараты нефитотоксичны. [15]

В сельском хозяйстве

препараты на основе фосфорорганических соединений широко применяют в сельском хозяйстве. С названиями препаратов, способом обработки, перечислением защищаемых культур и вредителей можно ознакомиться в закладке "Регламенты применения", существующей для каждого инсектицида.

Наиболее ограничено применение высокотоксичных фосфорорганических соединений с выраженными кумулятивными свойствами, таких как Фенитротион и Фозалон. Они рекомендованы преимущественно для защиты зерновых, технических, плодовых и цитрусовых культур.

Из овощных культур ими можно обрабатывать только возделываемые на семена.

Ягодники разрешено обрабатывать до цветения или после сбора урожая. [10]

Большое достоинство фосфорорганических соединений - наличие среди них веществ, обладающих системным действием (Диметоат и Диазинон).

Препараты на основе Диметоата применяют для опрыскивания растений. Они проникают внутрь растений и придают их соку токсичность для сосущих вредителей.
Препараты на основе Диазинона применяют для опрыскивания растений и внесения в почву с целью защиты растений от почвообитающих вредителей. Внесенный в почву Диазинон хорошо поглощается корневой системой сельскохозяйственных культур и поступает во всходы растений, защищая их от вредителей в первые две-три недели. [10]

Эти свойства веществ являются очень важными, так как в современном ассортименте пестицидов отсутствуют другие инсектициды, обладающие таким действием. [10] [16]

В ЛПХ

В личном приусадебном хозяйстве используются препараты на основе Диазинона, Малатиона и Пиримифос-метила. [6]

Токсическое действие

По критерию пероральной токсичности Паратион-метил, Диазинон, Хлорпирифос и Фозалон относятся к высокотоксичным веществам; Пирифос-метил - к малотоксичным, все остальные - Фенитротион, Малатион, Диметоат - к среднетоксичным.

Обычно в организме теплокровных ФОС быстро разлагаются до нетоксичных водорастворимых веществ и выводятся из организма с мочой. Для самого стойкого вещества из производных ФОС - Хлорпирифоса - характерна опасность накопления в организме и выделения с грудным молоком.

Фосэтил алюминия

Фунгициды

Фосэтил алюминия эффективен против фикомицетов и пероноспоровых грибов, но является малоэффективным против фитофтороза томата и картофеля. [8] Вещество ускоряет процесс образования растением токсичных для грибов веществ - фенольных соединений. Они, накапливаясь, преграждают путь к клеткам растения и препятствуют проникновению гриба в ткани. [11] Фунгицид избирателен в отношении оомицетов, воздействует на фитопатогены и других классов. Рост мицелия в питательных средах подавляет слабо. Считается, что на фитопатоген влияет через растение, усиливая его защитные реакции: зараженные растения в отличие от неинфицированных выделяют фитоалексиноподобные вещества и антигрибные фенольные соединения. Также предполагается, что в молекуле фунгицида есть токсофорфосфит, также способствующий выработке динамичных защитных реакций. [5]

Препараты на основе фосэтил алюминия применяются против болезней винограда. [7]

Механизм действия фосэтила исключает появление резистентности, что подтверждено итогами результатами десятилетних испытаний продукта. [11]

Препараты на основе фосэтил алюминия запрещено применять в санитарной зоне вокруг рыбохозяйственных водоемов. [5] Фунгицид не опасен для пчел и естественной фауны. [8] [3] Для теплокровных животных и человека малотоксичен. [8]

Симптомы отравления

В клинической картине острого отравления фосфорорганическими соединениями различают стадию начальных симптомов, судорожную и паралитическую. На первой стадии возможны тошнота, слюно- и слезотечение, боли в животе, рвота, нарушение зрения, понос, беспокойство, головокружение. Более сильное воздействие яда обуславливает головную боль, сонливость или бессонницу, изменение чувствительности, нарушение походки, тремор головы, рук и иных частей тела. [12]

Симптомы интоксикации могут развиваться сразу или спустя несколько часов после воздействия. Симптоматика может нарастать на протяжении суток или более и сохраняться несколько дней. [4]

Если интоксикация выражена слабо или соединение легко выводится из организма, выраженность симптомов может уменьшаться довольно быстро, хотя для нормализации уровней угнетенной ХЭ крови может потребоваться несколько недель. После острой интоксикации, вероятно, сохраняются некоторые хронические эффекты, а слабость и утомляемость могут отмечаться в течение долгого времени. [4]

При воздействии на организм различных фосфорорганических соединений картина отравления в целом является сходной. Она обусловлена накопление ацетилхолина (АХ) в нервных окончаниях. Многое зависит от пути поступления яда в организм. При попадании вещества на кожу первоначальным симптомом может быть развитие в этом месте мышечных фибрилляций. При ингаляционном отравлении сначала возникает затруднение дыхания, миоз, вслед за которыми поражается центральная и вегетативная нервные системы. При поступлении через желудок обычно возникают рвота, спазмы кишечника, а позднее другие симптомы резорбтивного действия веществ. [12] [20]

У некоторых соединений (Паратион-метила, Фенитротиона, Фозалона) выражена кожно-резорбтивная токсичность. Поэтому при работе с ними необходимо строго соблюдать меры безопасности и применять надежные средства защиты органов дыхания и наружных покровов тела. [16]

Гербициды

Из фосфорорганических соединений глифосат является гербицидом широкого спектра активности и арборицидом. Данное соединение обладает избирательным и сплошным действием, используется для борьбы с однолетними и многолетними сорняками.

Глифосат имеет контактное и частично системное действие. В подземные органы растения перемещается из надземных, всасываясь через листья. Предполагается, что соединение подавляет биосинтез фенилаланина. [9]

Предотвращение этого синтеза приводит к гибели растений. Осадками остатки препарата могут быть смыты с растений в почву. Из почвы корни растений глифосат не всасывают. [2]

Подавляемые сорные виды. Глифосат уничтожает многолетние корневищные сорняки, сорняки оросительных систем - сыть круглую, тростник, рогоз и пр. [8] А также гумай, пырей ползучий, свинорой, вьюнок, лютик ползучий, мышей сизый, бодяк, осот, молокан татарский, одуванчик, лютик едкий, щетинник, пикульник, якорцы, молочай, ромашку и пр., [1] [15] острец. [8]

Глифосат рекомендуется для использования в лесных питомниках в качестве арборицида для ухода за культурами, молодняками и жердняками естественного происхождения путем инъекций в стволы нежелательных деревьев, опрыскивания крон или путем опрыскивания растений в облиственном состоянии. [17]

В сельском хозяйстве гербицид лучше всего применять по стерне или в парах для обработки сорной растительности в период вегетации. На семена воздействия не имеет. Разрешен к применению в личных подсобных хозяйствах. [7] [19]

Глифосат малотоксичен для пчел и других полезных насекомых, [13] для теплокровных. Кожу не раздражает, кумулятивные свойства слабые. [17]

Симптомы отравления. При остром отравлении раздражаются глаза и кожа, появляются тошнота, головная боль. [18]

Классы опасности

Препараты на основе фосфорорганических соединений относят ко 2 и 3 классам опасности для человека и 1 и 2 для пчел. [6]

Читайте также: