Интоксикация пестицидами. Учебное пособие

Классификация пестицидов

Производственная классификация

В основе ее лежит назначение и цель использования пестицидов:

–инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми;

–бактерициды – для борьбы с бактериальными болезня-

ми растений;

–фунгициды – для борьбы с грибковыми болезнями растений;

–акарициды – для уничтожения клещей;

–зооциды – для борьбы с грызунами;

–лимациды – уничтожающие моллюсков и слизней;

–ларвициды – для уничтожения личинок и гусениц насе-

комых;

–гербициды – для борьбы с сорными растениями, протравители семян;

–гаметоциды – вещества, вызывающие стерильность

сорняков;

–афициды – для борьбы с тлями;

–дефолианты – для удаления листьев;

–фумиганты – вещества, применяющиеся в газо- и паро-

образном состоянии для уничтожения вредителей и возбудителей болезней растений.

Многие из применяемых препаратов обладают комбинированным эффектом, например, действуют одновременно как инсектицид и как фунгицид (инсектофунгициды) и т. д.

Химическая классификация

По химическому составу ядохимикаты делят на три основных группы:

– неорганические соединения (соединения ртути, меди, серы, фтора, бария, бора, мышьяка и т. д.);

11

–органические соединения (ФОС, РОС, ХОС, синтетические пиретроиды, нитрофенолы, неоникотиноиды, фенилпиразолы, производные тио- и дитиокарбаминовой кислот и т. д.)

–биогенного происхождения, созданные из продуктов

жизнедеятельности или самих бактерий, вирусов, грибов, растений.

В группу пестицидов не попадают такие средства, как феромоны или средства для привлечения и отпугивания насекомых.

Пестициды выпускаются в разных препаративных формах:

–дусты (Д) – порошки тонкого размола для опыления или сухого протравливания;

–смачивающие порошки (СП) – такие препараты при разбавлении водой дают устойчивые суспензии;

–гранулированные препараты (Г) – для протравливания почвы;

–растворы (Р);

–концентраты эмульсий (КЭ), дающие устойчивые эмульсии при растворении водой, и многие другие.

Применять препараты можно методом опрыскивания, фумигации (дымления), протравливания семян и почвы, отравленных приманок и антисептирования. По характеру действия пестициды делят на контактные и системные. По способу проникновения препараты контактного действия попадают в организм вредителей через покровы тела, при проглатывании (кишечного действия) и при дыхании (фумиганты).

Пестициды могут иметь избирательное действие – действие только на определенных вредителей, среднюю избирательность, широкий спектр действия и суперширокого спектра действия.

Гигиеническая классификация

Предусматривает разделение пестицидных препаратов по степени их токсичности с учетом среднесмертельной дозы

12

(ЛД 50). ЛД 50 – доза препарата, при которой погибают 50% экспериментальных животных.

Пероральная токсичность:

–сильнодействующие ядовитые вещества: ЛД 50 – до 50 мг/кг;

–высокотоксичные: ЛД 50 – 50 – 200 мг/кг;

–среднетоксичные: ЛД 50 – 200 – 1000 мг/кг;

–малотоксичные: ЛД 50 – более 1000 мг/кг.

Степень токсичности пестицидов определяется их химическим строением, степенью летучести вещества, растворимостью, дисперсностью, способностью к накоплению в организме (кумуляции), степенью и скоростью обезвреживания и выведения из организма.

Важную роль в развитии интоксикации играет интенсивность воздействия, концентрация в воздухе рабочей зоны, продолжительность действия, состояние организма, его чувствительность к токсиканту. Способствует поступлению пестицидов в организм «перегревающий» микроклимат, большая влажность воздуха, что приводит к резкому учащению дыхания и усилению потоотделения, вследствие чего может увеличиться поступление пестицидов и через кожу.

Говоря о токсичности пестицидов, надо сказать, что большинство современных препаратов заметно более безопасны, чем многие лекарственные средства. Например, ЛД 50 поваренной соли – 3750 мг/кг, аспирина – 1750 мг/кг, а современных гербицидов – производных сульфанилмочевины – 5000 мг/кг. По статистике отравлений в США, наибольшее число смертельных случаев отмечено при отравлении алкоголем и менее 2% – от пестицидов и минеральных удобрений.

Перед тем как перейти к описанию ядохимикатов, наиболее часто применяемых в сельском хозяйстве, несколько слов о пестицидах, достаточно широко используемых в быту.

Пиретроиды – соединения природного происхождения – производные хризантемовой и пиретреновой кислот, кото-

13

рые были выявлены в ромашке. Сейчас используются в быту в основном синтетические пиретроиды, которые сходны с выделенными из растений пиретринами.

Большинство инсектицидных пиретроидсодержащих препаратов характеризуются широким спектром действия. Они обладают инсектицидной активностью по отношению ко многим насекомым. Пиретрин для насекомых – нервнопаралитический яд. Пиретроиды не накапливаются в пищевых цепях, быстро разлагаются, нефротоксичны. Но к ним также быстро вырабатывается устойчивость у вредителей. Для человека пиретроиды практически безвредны. Однако у некоторых людей могут возникать аллергические реакции на эти препараты.

В названии действующего вещества, как правило, присутствует буквосочетание «-метрин»: дельтаметрин, циперметрин и т. п.

Наиболее широко в настоящее время применяются:

–альфа-циперметрин-Фастак, Альфа Ципи;

–бета-циперметрин-Кинмикс;

–дельтаметрин – Децис, Децис Экстра, Дельтацид, Фас, К-Отек, К-Обиоль, Веста 007 (с борной кислотой);

–зета-циперметрин-Фьюри, Таран;

–лямбда-цигалотрин-Карате;

–перметрин – Ровикурт, Искра (с циперметрином);

–циперметрин-Нурелл-Д (с хлорпирифосом), Ципи Плюс (с хлорпирифосом), Арриво, Цимбуш, Циперкил, Циракс, Шерпа, Циткор, Ципи, Ципер, Инта-Вир, Ципершанс, Лептоцид (с креолином), Искра (с перметрином).

Интоксикация фосфорорганическими соединениями (ФОС)

Острые отравления ФОС

Описание клинических проявлений отравлений, аналогичных воздействию ФОС, впервые приведено еще в XVII в.

14

мореплавателем Куком и английским путешественником Ливингстоном.

По свидетельству последнего, в Канабаре (Нигерия) с древних времен было известно ядовитое действие бобов вьющегося растения Physostigma venenosum. В его семенах содержится чрезвычайно ядовитый алкалоид физостигмин (эзерин). Эти бобы служили в Канабаре средством испытания людей, обвиненных в колдовстве, воровстве и др. пороках. При вершении суда (отсюда название – «судилищные бобы») обвиненному публично предлагали съесть определенное их количество. Если у него возникала рвота, и он выживал, то обвиненного оправдывали, однако чаще он умирал от постепенного нарастающего паралича дыхательных мышц.

Отравление эзерином было подробно описано в первом руководстве по токсикологии на русском языке в 1878 году. Но механизм токсического действия эзерина был раскрыт только во втором десятилетии XX в., которое ознаменовалось открытием фермента холинэстеразы (ХЭ). Установлено, что физостигмин блокирует этот фермент и вызывает нарушение проведения нервных импульсов в центральной и периферической системах. Такие яды получили название антихолинэстеразных веществ, а само открытие было использовано для получения синтетических заменителей физостигмина. Были обнаружены другие антихолинэстеразные яды из группы ФОС, механизм действия которых аналогичен действию физостигмина.

В1932 г. в Берлинском университете ученые занялись изучением химических свойств ФОС и, неожиданно испытав на себе их токсическое действие, впервые описали их.

Впериод Второй мировой войны вновь вернулись к изучению ФОС в Германии, и к концу 1942 г. были получены табун, заман, в 1944 г. – зарин.

После Второй мировой войны ФОС попали в США, где эти препараты начали использовать в качестве пестицидов.

15

В 1949 г. появилось первое сообщение о случаях острых отравлений среди американских фермеров, а затем были описаны отравления ФОС среди сельскохозяйственных рабочих нашей страны. Начиная с 50-х годов, отравления ФОС быстро распространялись по всем странам мира.

Неправильное хранение этих препаратов, применение в повышенных концентрациях, несоблюдение правил техники безопасности, ошибочное использование с целью самолечения кожных заболеваний, случайное употребление внутрь – вот основные факторы, представляющие реальную опасность для развития острых отравлений. Кроме того, ФОС широко используются с целью самоубийства. Больничная летальность при данной патологии – 20 - 24%. Выраженные инсектицидные свойства ФОС позволяют широко использовать их для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Пестициды этой группы малоустойчивы в пищевых продуктах, почве, водоемах; в течение нескольких суток гидролизуются в щелочной среде, при воздействии высокой температуры.

Большинство ФОС относительно быстро разлагаются в организме, поэтому они не накапливаются в больших количествах в органах и тканях и редко вызывают хронические отравления. Превращения ФОС в организме протекают по типу «летального синтеза», когда образуются более активные и токсические соединения. Так, активность тиофоса, метафоса, карбофоса повышается в 10000 раз.

По степени токсичности ФОС делят на 3 группы:

1.Высокотоксичные (тиофос, меркаптофос, метафос, фосдрин, октаметин, дисистон и т. п.).

2.Вещества средней токсичности (ротор, вофатокс, кар-

бофос, хлорофос, дихлофос, трихлорметафос, диазинон и др.). 3. Вещества малотоксичные (метилацетофос, авенин). ФОС могут проникать в организм через органы дыхания,

неповрежденную кожу и желудочно-кишечный тракт. Большинство этих веществ обладает кумулятивными

свойствами.

16

Клинические признаки отравления различными ФОС сходны, однако быстрота возникновения, выраженность патологических проявлений зависят от количества яда, попавшего в организм, пути его поступления, степени токсичности. ФОС, являясь нейротропным ядом, поражают преимущественно парасимпатический отдел вегетативной нервной системы, оказывая общетоксическое действие на ЦНС.

Основной причиной, вызывающей нарушение функции организма при интоксикации ФОС, является их блокирующее действие на фермент холинэстеразу. При взаимодействии ФОС с холинэстеразой образуется стойкая фосфорилированная холинэстераза, теряющая способность реагировать с ацетилхолином. В результате этого происходит накопление ацетилхолина в крови и синаптических образованиях в токсических концентрациях, что приводит к нарушению функции всех органов, имеющих холинэргическую (парасимпатическую) иннервацию.

Действие ацетилхолина проявляется в виде мускариноподобных, никотиноподобных и центральных эффектов.

Симптомы мускариноподобного эффекта обусловлены возбуждением секреторных и гладкомышечных элементов – гипергидроз, гиперсаливация, бронхорея, бронхоспазм, слезотечение, усиление перистальтики кишечника, миоз, брадикардия.

Симптомы никотиноподобного эффекта – фибрилляции скелетных мышц, мышечная слабость, повышение артериального давления, тахикардия, – во многом обусловлены гиперадреналинемией.

К симптомам центрального действия ФОС относятся головная боль, спутанность сознания, клонические и тонические судороги, нарушение дыхания, кома.

Острые отравления фосфорорганическими ядохимикатами (ФОС) остаются одной из актуальных проблем клинической токсикологии, несмотря на то что их количество в последние десятилетия заметно снизилось. Их значимость

17

определяется тяжестью интоксикации и высокой летальностью, госпитальная летальность составляет при этих отравлениях 20 - 24%. При тяжелых отравлениях даже при использовании современных методов лечения (эфферентной детоксикации, комплексной антидотной и патогенетической терапии) она может достигать 30 - 50 и более процентов.

Острые интоксикации ФОС могут возникнуть вследствие аварийных ситуаций, при несоблюдении правил техники безопасности.

Симптомы острых отравлений ФОС являются отражением двух основных фаз развития токсического процесса: ток-

сикогенной и соматогенной.

Токсикогенная стадия по времени соответствует периоду пребывания яда в организме и характеризуется признаками отравления, которые отражают «избирательную токсичность» в действии яда на определенные органы или системы организма. Соматогенная стадия наступает тогда, когда элиминация яда фактически завершена. В этот период тяжесть состояния больных обусловлена последствиями перенесенной химической травмы.

Различают острый период (1 - 3 дня), период осложнений (2 недели), период последствий (до 3 лет).

Выделяют три степени интоксикации ФОС: легкая, средняя и тяжелая.

Интоксикация легкой степени сопровождается головными болями, общей слабостью, бессонницей, схваткообразными болями в животе, тошнотой, иногда рвотой, гиперсаливацией, гипергидрозом, возможен миоз, умеренная брадикардия, бронхоспазм, снижение АД, холинэстераза снижена на 20%.

Интоксикация средней степени – к мускариноподобным эффектам присоединены никотиноподобные – протекает с более выраженными нарушениями центральной нервной системы: усиливается головная боль, головокружение. Присоединяются одышка, кашель, гиперсаливация и бронхорея, АД

18

снижается, причем иногда значительно, появляются признаки дистрофии миокарда.

В отдельных группах мышц конечностей и лица возникают фибриллярные подергивания, походка становится шаткой, неустойчивой. Наблюдается значительная ригидность межреберных мышц. Грудная клетка, застывшая на вдохе. Челюсти сжаты. Цианоз лица.

Нарушения гемодинамики и дыхания иногда столь значительны, что определяют прогноз.

Холинэстераза снижается на 40%. Судорожный синдром возникает у 40% больных, судороги клонино-токсические. На этом фоне возникают провоцируемые и спонтанные миофибрилляции.

Одним из облигатных проявлений тяжелых отравлений ФОС является токсическая нейромиопатия, которая клинически в ранние сроки интоксикации (1 - 2 сутки) проявляется распространенными спонтанными и провоцированными миофибрилляциями, хореотическим гиперкинезом и мышечной ригидностью (I фаза), в дальнейшем сменяющимися прогрессирующей слабостью, парезом и параличем скелетной мускулатуры (II фаза). Наиболее значимыми нервномышечными расстройствами являются парез или паралич дыхательной мускулатуры - периферический паралич дыхания. Его отличают от раннего, центрального паралича. Постепенное развитие проходит через стадию тахипноэ, поздние сроки (с конца первых до 7 - 10 суток) возникновения, на фоне сохраненного сознания и диффузной нейромиопатии, а также длительность, составляющая обычно от нескольких до 14 суток (а в ряде случаев - до 1,5 - 2 месяцев), требующая столь же длительной искусственной вентиляции легких. Прогностически неблагоприятны в отношении развития паралича дыхательной мускулатуры такие ранние симптомы, как неспособность больного в конце первых - начале вторых суток удерживать приподнятую над подушкой голову более

19

10 секунд, садиться в постели без помощи рук, значительное снижение показателей кистевой динамометрии.

При всем многообразии мнений о причинах нервномышечных расстройств, вызываемых ФОС, преобладает представление, согласно которому ведущими являются холиномиметические эффекты с развитием стойкого деполяризационного блока. Его длительное существование приводит к значительному (вплоть до некроза) повреждению нервно-мышечной пластинки.

При интоксикации тяжелой степени выражены все группы эффектов, характерных для ФОС. Развиваются признаки токсического поражения почек, печени, сердца. Возникает неукротимая рвота, непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Миоз может сменяться мидриазом. Мышечная атония, гипоили арефлексия. Гипергидроз, гиперсаливация, бронхорея, стойкая гипотония, спутанность сознания, нарастают явления токсической комы.

Холинэстераза снижается более чем на 50 - 60%. Смерть наступает от асфиксии с последующим падением сердечной деятельности.

Одним из наиболее опасных ФОС является паратион. Действие паратиона характеризуется тем, что ни одно насекомое не является невосприимчивым к его смертельному действию. Механизм токсичного действия паратиона такой же, как и у других ФОС, но эффекты от его воздействия могут быть менее быстрыми и обширными. Тяжелое, и даже смертельное, отравление может, например, произойти в результате вдыхания паратиона даже при очень кратковременном перемещении пыли или летучих смесей. Паратион легко впитывается через кожу или глаза. Способность проникать через кожу в смертельных количествах без появления «предупредительного» кожного раздражения делает паратион особенно «трудным» при работе с ним.

При очень тяжелом отравлении паратионом, когда жертва на некоторое время теряет сознание, может возникнуть по-

20