Фосфорорганические пестициды объединяют большую группу препаратов различной химической структуры, в основе которых лежат эфиры кислот фосфора. Среди них видное место занимают эфиры монотио-фосфорной кислоты [тиофос (паратиоп), метафос (метилпаратион)], эфиры фосфоновой кислоты [хлорофос (трихлорфон) ], эфиры дитиофосфорпой кислоты [карбофос (малатион), рогор].
Основанием к широкому использованию фосфорорганических пестицидов в сельскохозяйственной практике послужили, прежде всего высокая их инсектицидная эффективность и сравнительно быстрая инактивация во внешней среде.
Посредством фосфорорганических препаратов, по-видимому, представится реальная возможность решить проблему «идеального пестицида», то есть такого пестицида, который, оказав энергичное действие на истребляемый объект, не задержится на обработанных растительных объектах и в короткие сроки инактивируется. При этом полностью исключались бы остаточные количества пестицидов в продуктах питания и можно было бы осуществить основное гигиеническое требование - чтобы продукты питания человека полностью были свободны от химических включений, в том числе и от остаточных количеств пестицидов, даже самых незначительных.
Такой подход к оценке пестицидов позволил сделать попытку более широкого допуска высокотоксичных пестицидов для использования в сельском хозяйстве. Действительно, многие допущенные в разных странах фосфорорганические пестициды обладают высокой токсичностью. Так, DL50 паратиона (тиофоса) 6-15 мг/кг, метилпаратиоиа (метафоса) 15- 25 мг/кг, октаметила 5-7 мг/кг.
Такие высокотоксичные препараты могли быть допущены для практического применения только при обязательном условии полного исключения их остатков в обрабатываемых продовольственных культурах и продуктах питания.
Важной особенностью фосфорорганических пестицидов является сравнительно невысокая токсичность, а в ряде случаев и полное отсутствие токсических свойств продуктов их распада (гидролиза). Это позволило допустить наличие во всех пищевых продуктах остаточных количеств продуктов разложения таких высокотоксичных фосфорорганических пестицидов, как тиофос и метафос.
Такие распространенные пестициды, как метафос и карбофос, распадаются значительно быстрее и практически уже через несколько дней после обработки почти полностью инактивируются.
Проведенное изучение показало, что свойствами малой устойчивости во внешней среде и быстрым распадом на обрабатываемых объектах обладают контактные фосфорорганические препараты, которые не проникают внутрь растительных объектов (тиофос, карбофос, метафос).
Другие фосфорорганические пестициды, относимые к группе системных или внутрирастительных пестицидов, характеризуются выраженной способностью проникать внутрь растений и распространяться во все их части, в том числе и в съедобную часть.
Системные препараты, как правило, отличаются значительно большей устойчивостью во внешней среде. Системные фосфорорганические препараты (М-81, фосфамид, октаметил) подвергаются строгой регламентации и ограничиваются в практическом применении.
Фосфорорганические пестициды в общем менее устойчивы во внешней среде по сравнению с хлорорганическими пестицидами и для многих из них период полураспада составляет 2-5 дней.
В организме животных и человека фосфорорганические пестициды не накапливаются, поскольку последние не обладают кумулятивными свойствами. Фосфорорганические пестициды с молоком лактирующих животных, как правило, не выделяются.
В механизме действия фосфорорганических пестицидов на организм ведущим является угнетение активности холинэстеразы, которое связано с фосфорилированием ее активных центров. Отмечаются также изменение активности каталазы, снижение содержания некоторых аминокислот в белках сыворотки крови, изменения белковых фракций крови и других биохимических показателей.
Таким образом, фосфорорганические пестициды благодаря высокой инсектицидной эффективности, широкому диапазону действия, наличию системных и контактных свойств, быстрой гидролизуемости во внешней среде, отсутствию выраженных кумулятивных свойств и способности длительно выделяться с молоком имеют большую перспективу.
Наиболее распространенные фосфорорганические пестициды
- тиофос
- метафос
- карбофос
- рогор
- хлорофос
Тиофос
К наиболее токсичным и высокоустойчивым во внешней среде фосфорорганическим пестицидам относится тиофос (DL50 6-15 мг/кг). В пищевых продуктах не допускаются остаточные количества негидролизованного тиофоса, а допускаются только продукты разложения тиофоса, которые не обладают токсическими свойствами.
Несмотря на наличие многочисленных зарубежных данных об отсутствии опасности наличия значительных остатков тиофоса в обработанных им сельскохозяйственных продуктах, в связи с высокой токсичностью, тиофос не разрешается применять в сельском хозяйстве.
Карбофос
Карбофос (малатион) - наиболее типичный представитель из группы эфиров дитиофосфорной кислоты. Карбофос относится к малотоксичным для теплокровных и человека пестицидам и в то же время обладающим высокой инсектицидной активностью.
Препарат быстро разрушается на обрабатываемых поверхностях растений. Период полураспада карбофоса не превышает 1-3 дней. Он легко гидролизуется при нагревании и обмывании плодов. Образующиеся при этом метаболиты легко растворяются в воде и малотоксичны.
Рогор
Рогор (диметоат) относится к эфирам дитиофосфорной кислоты. Он более устойчив во внешней среде по сравнению с карбофосом. Период полураспада рогора равен 2-5 дням. В связи с наличием системных свойств рогор может задерживаться в плодах (яблоках) продолжительное время. Рогор обнаруживается не только в кожице, но и в мякоти яблок. Содержание пестицида в яблоках через 15 дней после обработки было довольно высоким и составляло 0,8 мг/кг.
Рогор обнаруживается в органах и тканях убойных животных в результате использования корма, загрязненного этим пестицидом. Остаточное содержание рогора во фруктах и цитрусовых допущено в количестве, не превышающем 1,5 мг/кг.
Хлорофос
Хлорофос (трихлорофон) - эфир фосфоновой кислоты, открыт как инсектицидное средство в 1952 году одновременно в ФРГ и США. За короткий срок получил широкое распространение в сельскохозяйственной практике, особенно для обработки хлопчатника и риса. Хлорофос обладает невысокой токсичностью DL50 950-1100 мг/кг.
Положительной стороной хлорофоса является быстрая разрушимость во внешней среде, его период полураспада 1-2 дня. В связи с этим остаточное содержание хлорофоса в овощах и фруктах в период их сбора, как правило, незначительное.
Тщательное промывание овощей и фруктов позволяет значительно снизить концентрацию хлорофоса. Имеются данные, что хлорофос и некоторые другие фосфорорганические пестициды могут выделяться лактирующими животными с молоком.
Таким образом, опасность поступления хлорофоса в организм человека в составе пищи невелика и применение его как пестицида приемлемо в большей степени, чем многих других фосфорорганических пестицидов. Согласно санитарным требованиям, остаточное содержание хлорофоса допущено во всех пищевых продуктах в количестве, не превышающем 1 мг/кг.
Эфиры карбаминовой кислоты, или карбаматы
К ним относятся севин, цинеб, цирам.
Основанием к широкому производству карбаматов послужили многие их положительные стороны. Они обладают широким спектром действия, высокой инсектицидной активностью и сравнительно небольшой устойчивостью во внешней среде.
Вместе с тем имеются данные и о некоторых сторонах неблагоприятного действия карбаматов на животный организм: о канцерогенных свойствах цинеба, тератогенном действии севина, мутагенных проявлениях цинеба и манеба, а также неблагоприятном действии некоторых карбаматов на репродуктивную функцию. Некоторые карбаматы являются метгемоглобинообразователями.
В механизме токсического действия севина и других карбаматов ведущая роль принадлежит блокирующему действию на холинэстеразу и другие жизненно важные ферментные системы. В этом отношении у карбаматов имеется много общего с действием фосфорорганических пестицидов, однако выраженность проявлений действия у карбаматов не столь значительная, как у ФОС.
Токсическое влияние карбаматов проявляется во влиянии и на другие ферментные системы, в частности на активность ферментов гликолиза и энергетический обмен в целом. Севин оказывает тормозящее влияние на окислительные процессы в тканях, на окислительное фосфорилирование, на ферменты клеточного дыхания.
В клинической картине интоксикации севином ведущее место занимает поражение центральной нервной системы и паренхиматозных органов. При этом отмечаются не только функциональные нарушения, но и изменения морфологического характера.
Севин в виде остаточных количеств в продуктах питания не должен определяться современными лабораторными методиками.
Реферат по ветеринарной токсикологии на тему
Выполнила студентка IV – 6 ФВМ
Каштанова Ж. Н.
Москва, 2004г.
1.Общая характеристика группы.
2.Основные соединения, их физико-химические свойства, токсичность, применение в сельском хозяйстве.
3.Условия, способствующие отравлению.
4.Пути проникновения яда в организм.
5.Механизм токсического действия.
6.Всасывание, распределение, выделение яда.
7.Симптоматика.
8.Патологоанатомические изменения.
9.Диагностика.
10.Первая помощь и лечение.
11.Профилактика.
12.Вопросы реализации продуктов, содержащих токсические соединения.
Общая характеристика группы.
ФОП подразделяются на препараты контактного, кишечного и фумигативного действия. Первые убивают насекомых при соприкосновении с их телом, вторые проникают в организм через органы пищеварения, а третьи – через дыхательные пути. Кроме того, среди ФОП имеются препараты системного внутрирастительного действия, способные распространяться по сосудистой системе растений, и делающие их на определенное время токсичными для сосущих вредителей.
Среди фосфорорганических соединений имеются весьма активные инсектициды - средства для борьбы с насекомыми, акарициды, применяемые для уничтожения клещей, фунгициды – для борьбы с возбудителями болезней растений, гербициды – для уничтожения сорной растительности, дефолианты – средства, вызывающие опадание листьев и облегчающие созревание и машинную уборку некоторых культур, десиканты – вещества, способствующие подсушиванию растений, ротенциды (зооциды) – средства для борьбы с грызунами.
Основные соединения, их физико-химические свойства, токсичность, применение в сельском хозяйстве.
По химическому строению ФОП можно разделить на следующие группы:
1) производные фосфорной кислоты;
производные тиофосфорой кислоты;
производные дитиофосфорной кислоты;
производные пирофосфорной кислоты;
производные фосфоновых кислот.
Производные фосфорной кислоты.
Производные тиофосфорной кислоты.
|
Наименование, осн. синонимы |
Хим. название |
|||||
|
Абат (дифос |
Производные дитиофосфорной кислоты.
|
Наименование, осн. синонимы |
Хим. название |
|||||
|
Тимет (форат |
Производные пирофосфорной кислоты.
Производные фосфоновых кислот.
ФОС, применяемые в качестве пестицидов, представляют собой либо твердые кристаллические вещества, либо прозрачные или желтовато-коричневые часто маслянистые жидкости. Многие из них имеют специфический неприятный запах. Большинство ФОП тяжелее воды, их плотность находится в пределах от 1,1 до 1,7.
Многие ФОП хорошо растворимы в органических растворителях – ксилоле, толуоле, ацетоне, хлороформе идр. Однако некоторые препараты (кильваль, демуфос, хлорофос) растворимы также в воде.
Высокий коэффициент распределения большинства ФОП между маслом и водой обеспечивает их проникновение через различные биологические мембраны, хорошую резорбцию через неповрежденную кожу, проникновение в мозг через гемато-энцефалический барьер, способность подавлятьактивность не только внеклеточной, нои внутриклеточной ацетилхолинэстеразы. Однако из этого правила есть исключения. Например, октаметил, который окисляется в организме в еще болееполярное соединение фосфораминоксид, плохо проникает через гемато-энцефалический барьер и не подавляет активности ацетилхолинэстеразы мозга. Так же ведут себя и некоторые другие соединения, имеющие в своей структуре положительно заряженные ониевые атомы.
С точки зрения гигиены весьма важным свойством соединений является их малая стойкость, связанная со способностью гидролизоваться под влиянием различных факторов среды (кислая, нейтральная и щелочная среда, воздействие высокой температйры и т. д.).
Большинство ФОП сравнительно быстро гидролизуются в щелочной среде, но может быть весьма устойчивым в нейтральной и слабокислой средах. Это обстоятельство может быть использовано для ускорения разрушения ФОП (применение щелочей). Однако мнение, что ФОП быстро разрушаются во внешней среде, правильно лишь до определенной степени: в кислых почвах и при наличии слабокислой среды в растениях и животных тканях некоторые ФОП могут сохраняться длительное время.
Гидролиз ФОП может ускоряться при повышении температуры, но даже при 30-40ºС в кислой среде некоторые из них могут сохраняться несколько месяцев.
Одним из важных, с точки зрения гигиены, свойств ФОП является их летучесть. Однако вопрос о летучести ФОП удобнее рассматривать при описании их токсичности при ингаляционном поступлении в организм.
По степени токсичности в соответсвии с классификацией Л. И. Медведя и соавторов (1968) ФОП могут быть разделены на 4 группы:
сильнодействующие ядовитые вещества (ЛД50меньше 50 мг/кг);
высокотоксичные вещества (50-200 мг/кг);
вещества средней токсичности (200-1000 мг/кг);
вещества малой токсичности (более 1000 мг/кг).
На данный момент ФОП, относящиеся к группе СДЯВ, в сельском хозяйстве заменены на менее токсичные вещества. Это связано с тем, что препараты, относящиеся к СДЯВ вызывают 86% отравлений (В. И. Польченко, 1973), препараты ВТ – 8%, СТ – 6% и МТ – 2%.
До сих пор из группы СДЯВ в сельскохозяйственной практике находт применение только метафос , который выпускается в виде 20% эмульгирующегося концентрата, 30% смачивающегося порошка и 2,5% дуста и применяется для обработки садов, виноградников, полевых, овоще-бахчевых и технических структур, а также зерновых, зернобобовых и табака, и октаметил , выпускаемый в виде 60% концентрата эмульсии и используемый ограниченно только для опрыскивания шелковицы, причем ягоды запрещается употреблять в пищу.
Фосфорорганические соединения, за исключением хлорофоса, плохо растворимы в воде и хорошо - в органических растворителях. Концентраты эмульсий переходят в воде в стойкую эмульсию и наиболее опасны для рыбоводства. ФОС относительно малостойки в окружающей среде. Большая часть их разлагается в растениях, почве и воде в течение одного или нескольких месяцев. Только некоторые инсектоакарициды сохраняются до года.
С увеличением рН и повышением температуры воды скорость гидролиза этих соединений возрастает в несколько раз. В рыбохозяйственных водоемах они, как правило, обнаруживаются в незначительных количествах. Однако при постоянном поступлении со сточными водами, а также в районах массового их применения отмечен довольно высокий уровень ФОС в воде, а также зарегистрированы случаи отравления рыб.
Токсичность. ФОС угнетают активность фермента нервной системы ацетилхолинэстеразы (АХЭ).
В организм рыб они поступают в основном осмотически через жабры и частично кожу, распределяются по всем органам и тканям, концентрируясь в наибольших количествах во внутренних органах (печени, почках, стенке кишечника, селезенке).
Способность к материальной кумуляции у ФОС выражена слабее, чем у ХОС. Однако они обладают функциональной кумуляцией и поэтому могут вызывать хронические отравления.
Наиболее токсичны для рыб производные фосфорной кислоты. Остротоксические концентрации ДДВф (дихлорофоса) при 24 ч экспозиции составляют для форели 0,5, карпа - 1, молоди севрюги - 1 мг/л.
Производные тиофосфорной кислоты менее токсичны, чем фосфорной.
Острые токсические концентрации хлорофоса (CK 50 через 48 ч) для чувствительных рыб - форели, щуки, окуня - составляют 0,75-1,0 мг/л, а для карповых они более высокие: для карпа - 100 мг/л, плотвы - 300, гольяна - 180 мг/л. Дафнии и водоросли погибают при концентрации 0,5 мг/л через 24 ч.
Прихроническом воздействии смертельные концентрации хлорофоса находятся в следующих пределах: для трехиглой колюшки 0,25 и карпа 2,0 мг/л в течение 25 дней, а для форели - 0,06 мг/л в течение трех месяцев. Дафнии погибают при концентрации 0,005 мг/л и бокоплавы при 0,5 мг/л в течение 25-88 сут.
Симптомы и патоморфологические изменения. Признаки отравлений рыб фосфорорганическими пестицидами отличаются только некоторыми особенностями в зависимости от препарата.
Острое отравление характеризуется постепенным переходом от фазы возбуждения рыб с наличием судорог к резкому угнетению и параличам. Возбуждение проявляется беспокойством, стремительным движением и повышенной чувствительностью рыб к звуковым и тактильным раздражителям. Затем наступает расстройство координации движений и ориентации рыб в воде. Рыбы перевертываются на бок, плавают по кругу или спирали, пятятся назад, принимают диагональное положение.
Реакция на звук и прикосновение к телу проявляется толчкообразным движением, тремором плавников и изгибом всего тела. При длительных спазмах туловище рыб со временем искривляется. Этот признак отмечен при действии фталофоса, хлорофоса, ДДВФ и китацина. В конечной стадии интоксикации наступает депрессия и паралич, замедляется частота и нарушается ритм дыхания. Рыбы не берут корм, в результате усиленной перистальтики кишечника в воду выбрасывается его содержимое в виде шнуров.
Хроническое отравление проявляется аналогичными признаками, которые возникают в более отдаленные сроки (через 10-15 дней) и слабее выражены. Искривления туловища становятся необратимыми. Рыбы не питаются, худеют вплоть до истощения.
Патологоанатомические изменения в органах отравленных рыб недостаточно специфичны. При остром отравлении внешние покровы ослизнены, жабры интенсивно розовые или бледные без видимых повреждений. Внутренние органы, особенно печень, кровенаполнены, печень темно-красного или синюшного цвета, дряблой консистенции, предсердие перенаполнено кровью, кишечник пустой. При высоких концентрациях ощущается запах ФОС от внутренних органов.
Микроскопические изменения наиболее выражены в печени, головном мозге, жабрах и почках. В жабрах отмечают отек и утолщение лепестков, набухание и отслоение респираторного эпителия, а также гипертрофию слизистых клеток. Капилляры печени расширены, кровенаполнены, в паренхиме встречается дистрофия и некробиоз клеток.
Сосуды мозговых оболочек и вещества мозга кровенаполнены, обнаруживают сильное сморщивание и деформацию нейронов.
Диагноз ставится наопределение активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) в крови или головном мозге отравленных рыб.
Количество большинства ФОС в воде, грунте и органах рыб определяют методами тонкослойной или газо-жидкостной хроматографии.
Химические исследования на наличие ФОС следует проводить как можно раньше, но не позднее чем через 3-5 дней. Материал не консервируют, а хранят на льду или в холодильнике.
Профилактика общая для пестицидов. Содержание актеллика, байтекса, базудина, дурсбана, изофоса, метафоса, ДДВФ, карбофоса, фозалона, метилнитрофоса и этафоса в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается. ПДК антио - 0,0025 мг/л, сайфоса - 0,0002 и фосфамида - 0,0014 мг/л. ПДК остальных ФОС не установлены.
Производные карбоминовых кислот. В сельском хозяйстве широко используются производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, обладающие разнообразными пестицидными свойствами. Среди карбаматов имеются эффективные инсектоакарициды (севин, байгон, дикрезил), гербициды (бентиокарб, тиллам, эптам, ялан, триаллат), фунгициды (карбатион, поликарбацин, цинеб), нематоциды и регуляторы роста растений. Они попадают в водоемы при опрыскивании и опыливании растений, а гербициды ялан и бентиокарб - со сбросными водами с рисовых систем, где они широко применяются.
По стойкости во внешней среде карбаматы относятся к средне- и высокостабильным веществам. Разложение их идет быстрее в кислой среде. При разложении производных карбаминовой кислоты образуется изоцианат, анилин, хлоранилин и парааминофенолы; тиокарбаминовой кислоты - меркаптаны и аммиак. Дитиокарбаматы разлагаются с образованием весьма токсичных (H 2 S, диметиламин, метилизоцианат), а также стойких соединений (тетраметилтиомочевина, этилентиомочевина, этилентиурамдисульфид).
Токсичность карбаматов для рыб и других гидробионтов, за исключением севина, ялана и бентиокарба, изучена недостаточно.
Все карбаматы относятся к группе сильно- и умереннотоксичных соединений.
Среднесмертельные концентрации ялана и эптама для дафний находятся в пределах 4,7-7,5 мг/л ДВ, севина - 0,0012 мг/л действующего вещества.
Хроническое отравление язей, плотвы и карпов наблюдалось при 0,2 мг/л ялана в течение 20 дней. Параллельно с этим происходило уменьшение численности и обеднение видового состава зоопланктона, нарушался овогенез у дафний.
В организме рыб карбаматы распределяются по всем органам, но в наибольших количествах они концентрируются во внутренних органах (селезенке, печени, почках), которые и берут для исследования.
Симптомы и натоморфологические изменения. Клиническая картина острого отравления рыб характеризуется нервно-паралитическими явлениями: угнетением, спазмами и параличами нервно-мышечного аппарата. В начальной стадии отмечают кратковременное возбуждение рыб, затем нарушается координация движений и ритм дыхания. При отравлении севином проявляются признаки асфиксии. Перед гибелью рыбы сильно угнетены, опускаются на дно, движения их резко замедлены. Прихроническом отравлении рыбы не питаются, худеют, иногда поражаются сапролегнией.
При патоморфологическом исследовании обнаруживают в жабрах слабый отек лепестков, отслоение и набухание респираторного эпителия; застойную гиперемию во внутренних органах; в печени и эпителии канальцев почек - зернистую дистрофию и некробиоз отдельных клеток.
При хроническом отравлении яланом (0,2 мг/л) отмечен некроз в печени, анемия, распад эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови и гемопоэтической ткани, анемия жабр и паренхиматозных органов.
Диагноз устанавливают комплексно с обязательным определением содержания карбаматов в воде и органах рыб. Для установления большинства карбаматов в воде, почве и органах рыб используют методы тонкослойной и газожидкостной хроматографии.
Профилактика основана на общих принципах предотвращения поступления ядохимикатов в водоемы. Сточные воды с рисовых систем следует выдерживать в прудах-накопителях до разложения карбаматных гербицидов. Присутствие дециса и эптама в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается, ПДК севина - 0,0005 мг/л, бентиокарба (сатурна) - 0,0002, ялана - 0,0007 мг/л.
В зависимости от химического состава пестицидов их принято делить на следующие группы: хлорорганические, фосфорорганические, карбаматы, ртутьорганические, мышьяксодержащие и пестициды других химических групп (производные нитрофенолов, мочевины, уксусной и масляной кислот, соединений серы и др.). Большое число высокоэффективных пестицидов имеется среди фосфорорганических соединений (ФОС). Это одна из наиболее многочисленных и быстро растущих групп ядохимикатов. Широкое применение получили: бутифос, карбофос, метафос, метилнитрофос, метилмеркаптофос, тиофос, трихлорметафос-3, фосфамид, хлорофос. К эффективным ядохимикатам относятся также производные карбаминовой кислоты – карбатион, севин, ТМТД, хлор-ИФК, цинеб, цирам, эптам.
В гигиеническом отношении ФОС обладают важным преимуществом по сравнению с широко применяемыми хлорорганическими пестицидами. Многие из них значительно менее устойчивы во внешней среде и быстро разрушаются в почве, водоемах и пищевых продуктах. Разложение ФОС протекает в течении нескольких суток при 25–35 °С, и течении нескольких часов – при 60–70 °С с образованием таких простейших продуктов распада, как фосфорная кислота, сера и др. ФОС применяют для опрыскивания опыливания животных в виде концентратов, эмульсий и дустов. Технические образцы большинства препаратов – желтые или бурые жидкости с неприятным запахом. Летучесть этих соединений сравнительно не велика, однако некоторые из них могут создавать в воздухе токсические концентрации паров при 20–40 °С.
В сельскохозяйственной практике инсектициды используют в виде порошков (дусты), смачивающихся порошков, растворов, эмульсий, паст, паров, газов, аэрозолей. В зависимости от этого применяют и различные способы обработки: опыливание, опрыскивание, газация (фумигация). Будучи биологически активными по отношению к различным насекомым, микроорганизмам, почти все пестициды являются потенциально опасными для человека. Токсичность инсектицидов зависит от их химической структуры, физико-химических свойств, особенностей биологического действия на организм, а также от концентрации и длительности воздействия. Немалое значение имеет и путь поступления инсектицидов в организм человека. Во многом вредность инсектицидов определяется такими их свойствами, как летучесть и стойкость. Чем выше летучесть вещества, тем больше его концентрация в окружающем воздухе, и тем серьезнее опасность отравления для человека.
Токсичность ядохимикатов зависит также от количества действующего начала в рабочей смеси; Токсичность зависит и от агрегатного состояния препарата, его стойкости во внешней среде и биологической активности. Так, если химические вещества хорошо растворимы в жирах и эфирах, то они хорошо всасываются через кожу и могут вызывать отравления. К таким инсектицидам, например, относятся ДДТ, тиофос, меркаптофос и некоторые другие. ФОС – «нервные яды», поражающие преимущественно парасимпатический отдел вегетативной нервной системы (холинергические синапсы) и центральную нервную систему. Они представляют определенную опасность для здоровья и жизни людей, особенно при широком использовании. ФОС относят к категории ферментных ядов. Понижение активности холинэстеразы является одним из важнейших и ранних признаков отравления ФОС. Их характерной особенностью является то, что большинство препаратов неспособно к материальной кумуляции.
Для высокотоксичных фосфорорганических инсектицидов характерны узость зоны токсического действия (т. е. близость доз смертельных и пороговых), быстрота нарастания симптомов интоксикации. Отсутствие местнораздражающих свойств определяет коварность этих веществ, так как попадание их на кожу может остаться незамеченным. При длительном влиянии на организм в малых концентрациях и дозах ФОС способны оказывать хроническое действие. Фосфорорганические инсектициды могут поступать в организм через неповрежденные кожные покровы, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, поэтому клиническая картина интоксикации имеет свои особенности в зависимости от пути поступления яда. Вследствие блокирующего действия всех ФОС на фермент холинэстеразу в крови накапливается избыточное количество ацетилхолина, возбуждающего холинореактивные системы, что нарушает нормальную функцию центральной и периферической нервной системы. Патологические симптомы, развивающиеся при интоксикации ФОС, можно разделить на три группы: мускарино-, никотиноподобное и центральное действие.
К группе симптомов мускариноподобного действия относят сужение зрачков, одышку, бронхоспазм, повышение бронхиальной секреции, потливость, слюнотечение, снижение и потерю аппетита, тошноту, рвоту, замедление сокращений сердца. К группе симптомов никотиноподобного действия относят подергивание век, языка, мышц лица. К симптомам центрального действия относят головные боли, нарушение сна, судороги, кому. Клиническая картина интоксикации, вызванной различными ФОС, во многом сходна. Различие проявляется в основном в быстроте проявления тех или иных симптомов отравления и тяжести их течения.
Диагностика отравлений ФОС основывается на анамнестических данных и на характерных симптомах отравления. Для распознавания отравлений важное значение имеет определение активности холинэстеразы сыворотки крови. Принято считать, что при легком отравлении активность этого фермента может быть снижена до 50%, при среднем – до 70%, а при тяжелом – до 90%. Однако строгого параллелизма между степенью отравления и степенью угнетения холинэстеразы не наблюдается.
Инсектициды, попадая в организм человека, могут вызывать в зависимости от дозы и степени их токсичности острые, подострые и хронические отравления. Острое отравление возникает незамедлительно, после попадания инсектицида в организм в значительных количествах. При этом большое значение имеет исходное состояние организма. Ослабленный организм подвергается действию ядохимиката быстрей, чем здоровый. При одинаковых количествах поступившего в организм ядохимиката ответная реакция может быть различна. Острое отравление наблюдается чаще при нарушении правил работы с ядохимикатами при таких операциях, как приготовление растворов и эмульсий, смешивание с наполнителями, мытье цистерн и других емкостей. Отравления инсектицидами получили распространение во многих странах мира, что связано с высоким уровнем применения ядохимикатов и отсутствием необходимых профилактических мер.
В мировой литературе описаны тысячи тяжелых и подчас смертельных случаев отравления ядохимикатами. Так, например, в Японии с 1953 по 1956 г. было зарегистрировано около 7500 несмертельных и 4000 смертельных отравлений паратионом. В. И. Польченко (1969) в обзоре зарубежной литературы сообщает о 30 000 отравлений ядохимикатами. В перечне ядов, вызвавших эти отравления, фигурируют фосфорорганические, хлорорганические, ртутьорганические соединения, производные фенола, феноксиуксусной и карбаминовой кислот, цианистые, бромиды и фтористые соединения, препараты мышьяка, фосфора и др.
При применении инсектицидов опасность для здоровья населения заключается не только в возможности возникновения острых отравлений, но главным образом в длительном воздействии препаратов, приводящих к возникновению патологических состояний, иногда не диагностируемых как отравление. Незначительные количества инсектицидов при однократном поступлении не оказывают вредного влияния на организм человека. Однако при длительном воздействии наступают нарушения в функциональном состоянии организма.
Хроническое отравление развивается постепенно, при систематическом поступлении в организм малых количеств яда. Пострадавший жалуется на болезненное состояние, которое может встречаться и при многих других заболеваниях (головная боль, тошнота, слабость, плохой аппетит). В этих случаях на помощь приходят данные тщательного опроса, клинического обследования и лабораторных анализов. В естественных условиях часто имеет место комбинированное действие нескольких инсектицидов или химического и физического факторов, например, влияние инсектицидов и повышенной температуры воздуха в условиях жаркого климата, что усугубляет вредное действие.
Накопленный опыт и многочисленные данные литературы позволяют констатировать, что наибольшую опасность приобретают отравления, вызываемые относительно малыми количествами инсектицидов, которые могут содержаться в виде остатков в пищевых продуктах, воде, воздухе. Установить последствия этих воздействий гораздо сложнее, так как анамнестические данные о контакте с инсектицидами могут при этом отсутствовать, а сами отравления – приобретать стертые и неспецифические формы. Возникают, таким образом, вполне объективные предпосылки для скрытого влияния инсектицидов на общую заболеваемость населения.
Длительное воздействие на организм человека химических раздражителей малой интенсивности может привести к снижению реактивности организма, способствуя повышению уровня общей заболеваемости. В настоящее время неизвестно, достигнут ли опасный уровень накопления ядов в организме человека, но становится очевидным, что если не применять активных мер для предотвращения возможности попадания инсектицидов в организм человека, то такой уровень может быть достигнут в ближайшем будущем.
Фосфорорганические пестициды (ФОС) представляют собой эфиры различных кислот:
ФОС - наиболее важный класс современных пестицидов. Впервые ФОС были синтезированы Тенаром в 1846 г., но прак-тическое значение приобрели значительно позднее. Начало си-стематическому исследованию ФОС было положено блестящими работами акад. А. Е. Арбузова, открывшего в 1905 г. новый спо-соб получения алкилфосфиновых кислот, получивший название перегруппировки Арбузова.
Широкое применение ФОС в народном хозяйстве обусловлено высокой инсектицидной и акарициднои активностью, широким спектром действия на вредителей растений, небольшой перси-стентностью и разложением с образованием продуктов, не ток-сичных для человека и животных, системным действием ряда ФОС, малым расходом на единицу обрабатываемой площади, относительно быстрым метаболизмом в организме позвоночных и отсутствием способности кумулироваться и др.
Ценные свойства ФОС привели к тому, что применение их не-уклонно растет во всех странах мира. Наблюдается тенденция вытеснения фосфорорганическими соединениями хлорорганиче-ских препаратов.
В сельском хозяйстве используется более 80 препаратов из класса фосфорорганических соединений. Среди ФОС встречают-ся инсектициды, фунгициды, гербициды, акарициды, нематоци-ды, дефолианты и др.
ФОС применяются в борьбе с вредителями хлопчатника, зер-новых, овощных и декоративных культур, фруктовых деревьев, лесных насаждений.
Используются они также для борьбы с мухами, комарами, па-
разитами домашних животных и птиц. Находят применение
в ряде технологических процессов и в медицине для лечения
различных заболеваний.
Краткие сведения о химическом строении отдельных ФОС, применяемых в СССР, физических и химических свойствах их и токсичности представлены в табл. 12 1 .
Химик о - т оксикологический анализ различных объ-ектов, главным образом растительного происхождения, основан на экстракции ФОС органическим растворителем, разрушении молекулы фосфорорганического соединения, качественном обна-ружении и количественном определении продуктов разложения ФОС.
Так, метафос (и тиофос) при гидролизе дает фосфорную кис-лоту и паранитрофенол:
Фосфорную кислоту, один из продуктов разрушения ФОС, ре-комендуют определять в виде фосфорно-молибденовой кислоты.
Для обнаружения паранитрофенола - второго продукта разло-жения ФОС - переводят его в пикриновую кислоту или восста-навливают в парааминофенол. Исследования ФОС в химико-ток-сикологическом отношении с применением новейших физико-хи-мических методов (хроматография, оптические методы анализа) в СССР ведутся в Научно-исследовательском институте су-дебной медицины (Н. А. Горбачева), в Ташкентском фармацев-тическом институте (Л. Т. Икрамов и др.), в Республиканском бюро судебно-медицинской экспертизы Узб. ССР (Р. В. Миши-на), в Донецком областном бюро судебно-медицинской экспер-тизы и других учреждениях.
Токсикологическое значение. Многие ФОС ядовиты для тепло-кровных животных и человека, а потому представляют токсико-логический интерес.
Широкое применение ФОС неоднократно приводило к отравле-ниям животных и людей. Острое отравление ФОС животных
(в эксперименте) выражается в проявлении беспокойства, мы-шечных подергиваниях, затруднении дыхания, судорогах, усиле-нии перистальтики кишечника, саливации, спазме мочевого пу-зыря. Токсическое действие ФОС проявляется при различных способах его введения. Отравления людей возникают в основ-ном в производственных условиях при нарушении техники безо-пасности. Для всех ФОС характерно свойство угнетать холин-эстеразу, что используется при диагностике отравлений ими. При химико-токсикологическом анализе реакция имеет ориенти-рующее значение. Схема взаимодействуя холинэстеразы с ФОС:
Co временем (иногда через несколько суток) фосфолирован-ная эстераза пидролизуется водой, и холинэстеразная активнасть восстанавливается.
Угнетение холинэстеразы не является специфичным для ФОС. Аналогичным свойством обладают и другие химические вещест-ва (севин, некоторые лекарственные препараты, например эзе-рин, и др.).
Патоморфологические изменения, вызываемые ФОС, недоста-точно характерны, поэтому большое значение в диагностике от-равлений приобретает химико-токсикологическое исследование.
В организме человека и животных ФОС подвергаются био-трансформации, давая те или иные метаболиты, причем харак-тер метаболитов иногда зависит от вида животного.
С помощью радиоактивного фосфора (Р 32) установлено, что тиофос и метафос при введении их в кровь быстро разрушают-ся-через 1-2 минуты 30-40% Р 32 , содержащегося в" крови экспериментально отравленных кроликов, относится к продук-там гидролиза препарата, растворимым в воде. Часть Р 32 оказы-валась при этом связанной с белками крови и органов. Некото-рое количество ФОС подвергается в организме ферментативно-му расщеплению. Выводятся ФОС из организма главным образом почками.
Применительно к химико-токсикологическому исследованию внутренних органов трупа человека довольно подробно из числа ФОС изучен хлорофос, неоднократно бывший предметом химико-токсикологического анализа.