2. Токсикология нитратов и нитритов (источники отравления, условия, способствующие накоплению нитратов в растениях, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика).

Значи­тельное увеличение производства и применения минеральных удобрений, особенно азотных (аммиачной, на­триевой и калиевой селитр, мочевины, аммиака), с целью получения устойчивых высоких урожаев сель­скохозяйственных культур повышает вероятность загрязнения ими ок­ружающей среды.

В соответствии с общими закономерностями круго­ворота азота в природе любые формы азотных соедине­ний, в том числе азот аммонийных солей, белков и про­дуктов их расщепления с участием специфических фер­ментных систем микроорганизмов почвы, подвергаются нитрификации. Смываясь дождевыми и талыми водами, нитратный азот поступает в водоисточники, дренажные и грунтовые воды, которые могут вызвать массовые отравления скота и птицы. При этом создаются бла­гоприятные условия для бурного роста водорослей, постепенно превращающих прозрачные водоемы в болота.

При благоприятных же условиях (оптимальной тем­пературе, влажности и интенсивности солнечного осве­щения, наличии макро- и микроэлементов) нитраты вса­сываются корневой системой растений и с участием нитрат-, нитрит -, гидроксиламин-редуктаз восстанавли­ваются до аммиака, который затем используется для синтеза аминокислот - предшественников раститель­ного белка.

Нарушение оптимального соотношения всех пере­численных факторов ведет к накоплению нитратов в рас­тениях, которые являются причиной массовых отравле­ний животных.

Источниками нитратов для животных могут быть также минеральные кормовые добавки, небрежно хра­нящиеся и неправильно применяемые азотные удобре­ния, дождевые воды с полей после внесения удобрений в почву. Но по количеству случаев и массовости отрав­лений во всем мире как этиологический фактор нитрат­содержащие растения занимают ведущее место.

Ввиду общности закономерностей обмена азота в растениях нитраты являются естественным азотистым компонентом для представителей всех видов. Токсико­логический интерес представляют только те растения, которые способны накапливать нитраты в больших кон­центрациях и поедаются животными. В настоящее вре­мя выявлено много видов культурных и дикорастущих растений, которые были причиной отравления скота и птицы.

Из культурных растений токсикологическое значе­ние имеют: амарант посевной - Amaranthus panicula­tus, арбуз - Citrul1us vulgaris, горох посевной - Pi­sum sativum, дыня - Cucumis mеl0, кабачки (ботва) ­Cucurbita реро, капуста кормовая - Brassica oleracea, картофель (ботва и клубни) - Solanum tuberosum, кле­вер (разные виды) - Trifolium, кукуруза - Zea majs, люцерна (разные виды) - Medicago, овес посевной­ - Ауепа sativa, огурцы - Cucumis sativus, подсолнеч­ник - Helianthus annuus, просо посевное - Panicum miliacetum, пшеница - Triticum, рацграс - Arrhenat­herum, рапс - Brassica napus, рожь посевная - Secale cornutum, свекла обыкновенная - Beta vulgaris, сорго обыкновенное - Sorghum vulgare, турнепс - Brassica гара, ячмень обыкновенный - Hordeum vulgare.

Из дикорастущих (преимущественно сорных) расте­ний наибольшее значение имеют: амброзия полыннолистная - Ambrosia artemisifolia, астрагал – Astragalus hamosus, горчица белая - Sinapis аlbа, донники - Ме­lilotus, дуб черешчатый (листья) - Quercus rоbur, дур­ман обыкновенный - Datura stramonium, звездчатказлачная - Stel1aria graminea, крапива жгучая - Urti­са ureus, клен красный (листья) - Асег rиbrum, лебеда (разные виды) - Atriplex, марь (разные виды) - Che­nopodium, .молочай (разные виды) - Euphorbia, окоп­ник жесткий - Symphytum asperrium, паслен (разныевиды) - Solanum, спорыш - Polygonum aviculare, щавель большой - Rumex acetosa, щирица (разные виды) - Amaranthus, якорцы - Tribula terrestris.

Условия накопления нитратов в растениях и образо­вания нитритов, нитрозосоединений в кормах. Уровень накопления нитратов в растениях зависит от содержа­ния азота в почве, характера почвы, физико-химических свойств удобрений, климатических условий, времени го­да, вида растений и стадии их вегетации.

Достоверно известно, что повышение содержания азота в почве, которое зависит прежде всего от дозы удобрений, ведет к более интенсивному накоплению ни­тратов.

Многочисленные случаи массовых отравлений животных зарегистрированы в условиях, когда под кор­мовые культуры было внесено свыше 150-200 кг азота на 1 га.

Хорошо растворимые формы удобрений, особенно селитры, внесенные в начальный период вегетации или незадолго до уборки, способствуют задержке нитратов в растениях. Недостаток в почве металлов, активирующих редук­тазы (молибдена, железа, меди, марганца и магния), и серы тормозит утилизацию нитратного азота растени­ями. Неблагоприятные для фотосинтеза климатические условия (длительная засуха при высокой температуре или похолодание при пасмурной погоде, заморозки) способствуют наиболее интенсивному накоплению ни­тратов.

Молодые растения накапливают нитраты более ин­тенсивно особенно во второй половине лета.

В свежих растениях более токсичные нитриты при­сутствуют обычно в небольших количествах. Однако при самосогревании зеленой массы, во время порчи корне­-клубнеплодов, после запаривания и варки кормов с мед­ленным остыванием, при замерзании с последующим оттаиванием, после сдабривания кормов молочнокислы­ми продуктами нитраты сравнительно за короткое время под влиянием развивающихся микроорганизмов и ре­дуктаз разрушенных растительных клеток восстанавли­ваются до нитритов, уровень которых повышается до токсического.

В условиях повышенного содержания нитратов и ни­тритов не исключена возможность образования в почве и растениях нитрозосоединений (N_нитрозодиметил­ амин, N_нитрозодиэтиламин и др.), многие из которых обладают не только высокой токсичностью, но мутаген­ной и канцерогенной активностью. Сейчас доказано образование их при технологической обработке нитрат­ содержащих растений, в частности при сушке, силосова­нии и гранулировании, а также в желудочно-кишечном

тракте жвачных животных, что влечет за собой переход их в мясо и молоко, а следовательно, угрозу здоровью человека.

Патогенез. Нитраты при парентеральном введе­нии - малотоксичные соединения. В пищеварительном тракте человека и животных под влиянием денитрифи­цирующих микроорганизмов они восстанавливаются до аммиака по схеме: нитрат - нитрит - гипонитрит ­

гидроксиламин-аммиак. У жвачных эти процессы наи­более интенсивно протекают в рубце, у других видов в толстом отделе кишечника. Поступление больших коли­честв ведет к постепенному накоплению промежуточных продуктов, особенно нитритов и гидроксиламина, которые затем всасываются в кровь и вызывают целый ком­плекс патологических явлений.

Ведущим в патогенезе острых токсикозов является гемическая гипоксия, наступающая вследствие превра­щения гемоглобина и миоглобина соответственно в мет­гемоглобин и метмиоглобин, которые теряют способ­ность обратимо связывать кислород, так как железо их становится трехвалентным. Развивается кислородное голодание тканей. Критическая концентрация метгемо­глобина в крови составляет около 70 %. При этом резко нарушаются окислительно-восстановительные процес­сы. Дефицит энергии макроэргических соединений при­водит к нарушению функции прежде всего централь­ной нервной системы, наиболее чувствительной к кисло­родному голоданию. При смертельном отравлении уровень нитритов рубце крупного рогатого скота достигает 1200­ - 1300 мг / л, в крови - 30-40 мг / л, в моче - 40­ – 50 мг/л.

Некоторое значение в патогенезе имеют сосудорас­ширяющее действие нитритов и связанное с этим пони­жение кровяного давления и ослабление сердечной дея­тельности. Положение усугубляется резким нарушением изоионии крови и тканей.

Длительное поступление жвачным с кормом и водой нитратов в дозах, превышающих 0,3 г/кг массы тела, вызывает хроническое отравление, в патогенезе которо­го важное значение имеют гемическая и цитотоксиче­ская гипоксия, нарушение рубцового пищеварения и ми­нерального обмена,

проявляющегося резко выраженной гипомагниемией, гипокальциемией и гипофосфоремией. Это приводит к снижению прироста массы тела и молоч­ной продуктивности, нарушению воспроизводительной способности самок и самцов, появлению абортов и мер­творождаемости, ослаблению жизнеспособности ново­рожденного молодняка, ухудшению санитарного качест­ва молока в связи с высоким уровнем нитратов, нитри­тов, мочевины, нитрозосоединений.

Доказано также гонадотоксическое, эмбриотоксиче­ское и тератогенное действие нитратов и их более опас­ных метаболитов.

Клиника. У крупного рогатого скота первые хоро­шо заметные симптомы острого отравления нитратами появляются не ранее чем через 2 1/2-3 ч, а тяжелое состояние наступает через 5-6 ч. В случаях частичного

или полного восстановления нитратов до нитритов в кормах (вареная свекла с отваром, оттаявшая свекла, согревшаяся зеленая масса, корма после запаривания или обработки молочнокислыми продуктами) симптомы отравления появляются быстро, а смерть наступает на 2-3-м часу.

Сначала отмечается незначительное беспокойство, затем общее

угнетение, отсутствие аппетита, жажда, учащение мочеотделения, обильное выделение изо рта и ноздрей. Видимые слизистые оболочки постепенно изменяют окраску от бледно-розовой до синевато-коричневой. С развитием токсикоза учащается пульс до 120-130 ударов в минуту, понижается кровяное давле­ние, учащается дыхание до 80 ударов в минуту с периодическими приступами экспираторной одышки.

Все усиливающаяся атаксия заканчивается падени­ем на пол с выражением испуга. Смерть наступает от остановки дыхания в приступах клонико-тонических су­дорог.

При несмертельном отравлении у беременных живот­ных очень часто бывает аборт.

У животных с однокамерным желудком отмечаются беспокойство, изменение ритма и глубины дыхания, уси­ление диуреза, понос, обильное выделение серозно-слизистых истечений из носовых ходов. На втором часу появляются прогрессирующая депрессия, изменение ок­раски слизистых оболочек, атаксия, ослабление сердеч­ной деятельности и дыхания. Смерть у кроликов насту­пает на 7-8 ч, у кур - через 24 ч при полном угасании рефлексов.

Хроническое отравление характеризуется понижени­ем прироста молодняка, матовостью шерсти и запазды­ванием линьки, усилением диуреза, нередко гематурией, жаждой, разлитыми отеками во второй половине бере­менности, абортами у коров и свиноматок, частыми слу­чаями мертворождаемости, ослаблением жизнеспособ­ности новорожденных.

У птиц характерными признаками хронической ин­токсикации являются резкое снижение выводимости, кровяные пятна в яйцах, массовое появление яиц без скорлупы и аномалий органов у цыплят.

При остром отравлении крупного рогатого скота и овец нитрозосоединениями наблюдаются отказ от кор­ма, вялость, учащение пульса, затруднение дыхания, бледность слизистых оболочек, атония преджелудков, неприятный запах животных, атаксия и внезапная ги­бель.

Диагностика острого отравления нитратами и нитри­тами должна быть комплексной. Характерные симпто­мокомплекс и патологоанатомические изменения обыч­но дают основание подозревать отравление.

При этом необходимо исключить сходные по клини­ческой картине острые инфекционные заболевания. Сле­дует учитывать, что при отравлении температура тела не повышается, а шоколадного цвета кровь свертывает­ся, хотя несколько замедленно.

Прижизненное подтверждение диагноза должно включать обнаружение NОз и NО₂ в пробах мочи или носовой слизи с помощью раствора дифениламина в серной кислоте, дающего синее окрашивание, или N0₂ с помощью реактива Грисса, дающего розовое окраши­вание.

Для количественного определения нитратов и нитри­тов лучше отбирать пробы содержимого желудка или тонкого кишечника, у жвачных - рубца или сычуга.

Достоверность диагноза увеличивается при одновре­менном определении метгемоглобина в свежих пробах крови, а нитратов и нитритов в кормах и воде.

Диагностика хронического отравления осуществля­ется путем тщательного анализа фактических данных, свидетельствующих о неблагополучии в стаде. Решаю­щее значение имеет определение суточного потребления нитратов и нитритов животными, которое не должно превышать 0,2 г/кг массы тела (NОз).

Лечение. Для ускорения восстановления нитритов целесообразно в рубец жвачным ввести 10 % -ный раст­вор мелассы или сахара с добавлением до 1 % уксусной кислоты.

Хороший терапевтический эффект дает внутривенное введение 5 % -ного раствора аскорбиновой кислоты в до­зе 0,1 мл/кг массы тела или 30 %-ного раствора натриятиосульфата в дозах: свиньям 15-20 мл, телятам 30 мл, взрослому рогатому скоту - до 100 мл.

В тяжелых случаях показано парентеральное введе­ние 5 %-ного раствора эфедрина гидрохлорида в дозе 0,02 мл/кг, цититона в дозе 0,03 мл/кг или 18 %-ного раствора коразола в дозе 0,02 мл/кг.

Профилактика отравлений животных нитратами включает тщательное выполнение инструкций по хране­нию, транспортировке и применению азотных удобрений с учетом содержания азота в почве, особенно под кормо­вые культуры; постановку биопробы на нескольких жи­вотных перед скармливанием зеленой массы и корнепло­дов с новых площадей; лабораторное исследование кор­мов и воды на содержание нитратов с целью нормирования рационов с таким расчетом, чтобы ра­зовая и суточная доза не превышала для крупного рога­того скота 0,2 г, для лошадей и овец - 0,4, для сви­ней - 0,6, для кроликов - 1,0, для птицы 1,5 г ни­трат-иона на 1 кг массы тела; недопущение условий, способствующих восстановлению нитратов до нитритов в кормах.

З. Выписать рецепты и обосновать их применение.