Токсикодинамика ХОС
В синапсах центральной и переферической нервной системы ХОС вызывают повышенное образование медиаторов, в результате чего возможны появление судорог и угнетение дыхательного центра.
В печени ХОС проникают через клеточные биомембраны гепатоцитов, вызывая нарушение белковообразовательной и детоксицирующей функции органа.
Образующиеся при дехлорировании ХОС свободные радикалы усиливают перекисное окисление липидов в мембранах гепатоцитов и в клетках эндотелия, что увеличивает проницаемость кровеносных сосудов, вызывают дистрофию клеток печени и ЦНС, угнетение синтеза альбуминов.
Токсикодинамика ХОС
Основной метаболит ДДТ - ДДД ингибирует функцию коркового слоя надпочечников при этом уменьшается секреция кортикостероидов, блокируется тканевое дыхание, в связи с чем развивается гипоксия В результате гидроксилирования стероидных гормонов снижается плодовитость и возможно эмбриотоксическое и тератогенное действие.
Токсикодинамика ХОС
Линдан вызывает:
снижение концентрации лютенизирующего гормона;
уменьшение концентрации эстрогена и тестостерона;
снижение активности аденозинтрифосфoтазы в фалопиевых трубах и эндометрии;
нарушение синхронизации эструса у жвачных.
Клиника ХОС
Острое отравление ХОС может быть только в исключительных случаях. При этом у животных первоначально отмечают возбужденное состояние, переходящее в угнетение. Отмечается аномальная походка, судороги, гиперсаливация. Нарушаются зрение и координация движений, у жвачных - одышка и тимпания. Такие животные больше лежат, у них периодически появляются плавательные движения. В крови увеличивается количество ацетилхолина и снижается активность ацетилхолинэстеразы.
Телята при отравлении гексахлораном (5—10 мг/кг) уже через 30-60 мин после поступления в организм токсина мычат, беспокоятся, у них появляются мышечная дрожь, саливация, тимпания, шаткость при движении, выгибание спины, судороги. Вскоре после этих симптомов они гибнут.
Клиника ХОС
При хроническом отравлении ХОС у животных отмечают общее угнетение, частые мочеиспускание и дефекацию, аппетит снижается, масса тела уменьшается, рефлекторная чувствительность постепенно снижается. Иногда наблюдаются клонико-тонические судороги.
В таких случаях ДДТ и гексахлоран в мясе и во внутренних органах сохраняются около года.
Патологоанатомические изменения
При остром отравлении слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта катарально воспалена, паренхиматозные органы кровенаполнены. В трахее и бронхах большое количество пенистой жидкости, легочная ткань отечна, на слизистой оболочке органов дыхания точечные кровоизлияния.
Кровоизлияния также находят под эндокардом и перикардом, в печени, почках, подкожной клетчатке и в других органах.
В рубце жвачных скопление газов.
Патологоанатомические изменения
Для хронического отравления характерны дистрофия и застой крови в органах брюшной полости и легких. Печень кровенаполнена, увеличена в объеме, неравномерно окрашена, в состоянии жировой дистрофии. Почки полнокровны, селезенка увеличена. Хорошо заметен отек слизистых и серозных оболочек, органов и тканей.
Мозговая ткань отечна, ее сосуды инъецированы, иногда бывают кровоизлияния.
Лечение при отравлении ХОС
При остром отравлении животным промывают желудок, назначают солевые слабительные средства, адсорбенты, обволакивающие, 40%-ный раствор глюкозы, 10%-ный раствор кальция хлорида и кальция глюконата 0,5—1 мл/кг.
При наличии судорог в вену вводят неингаляционные наркотические средства (5-7% раствор хлоралгидрата- лошадям 100-200 мл, коровам 50—75 мл). Мелким животным назначают седативные и снотворные лекарственные вещества.
Применяют метионин (25 мг/кг), глютатион (100 мг/кг), аскорбиновую кислоту (5 мг/кг) в сочетании с глюкозой и альфа-токоферолом.
Тяжелые металлы
В эту группу обычно включают металлы с плотностью большей, чем у железа, а именно: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, олово, висмут и ртуть. Выделение их в окружающую среду происходит в основном при сжигании минерального топлива. В золе угля и нефти обнаружены практически все металлы.
В 1 т угля в среднем содержится по 200 г цинка и олова, 300 г кобальта, 400 г урана, по 500 г германия и мышьяка. Максимальное содержание стронция, ванадия, цинка и германия может достигать 10 кг на 1 т.
Например, при ежегодном сжигании 2,4 млрд т каменного и 0,9 млрд т бурого угля вместе с золой рассеивается 200 тыс. т мышьяка и 224 тыс. т урана, тогда как мировое производство этих двух металлов составляет 40 и 30 тыс. т в год соответственно.
Многие из таких веществ при их избыточном количестве в организме оказываются ядами, начинают быть опасными для здоровья. Так, например, непосредственное отношение к заболеванию раком имеют: мышьяк (рак легкого), свинец (рак почек, желудка, кишечника), никель (полость рта, толстого кишечника), кадмий (практически все формы рака).
Даже небольшой избыток кадмия приводит к нарушению функции почек, болезнями легких и костей.
Табак во время своего роста очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с никотином и окисью углерода, в организм поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг кадмия. Мировое производство табака, составляет примерно 5,7 млн т в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при выкуривании всех сигарет и трубок в мире в окружающую среду выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в легкие некурящих людей.
Источники тяжелых металлов
ТЭЦ: Hg, As, Co, Ni, Pb, U;
Машиностроение: W, Mo, Cr, Co;
Приборостроение: Ce, Yn, Se, Cd, Sn, Cu;
Производство удобрений: Sr, F;
Автомагистрали: Pb, Br.
ОТРАВЛЕНИЕ ЖИВОТНЫХ СОЕДИНЕНИЯМИ МЫШЬЯКA
История
мышьяк известен с глубокой древности;
в трудах Диоскорида (I век н. э.) упоминается о прокаливании вещества, которое сейчас называют сернистым мышьяком;
в VIII веке арабский алхимик Гебер получил трехокись мышьяка;
в средние века люди начали сталкиваться с трехокисью мышьяка при переработке мышьяксодержащих руд, и белый дым газообразного Аs2О3 получил название рудного дыма;
получение свободного металлического мышьяка приписывают немецкому алхимику Альберту фон Больштедту и относят примерно к 1250 году, хотя греческие и арабские алхимики бесспорно получали мышьяк и раньше;
в 1760 году француз Луи Клод Каде получил первое органическое соединение мышьяка, известное как жидкость Каде или окись «какодила»; формула этого вещества [(CH3)2A]2O;
МЫШЬЯК (возможно, от слова "мышь"; в Древней Руси возникновение такого назв. могло быть связано с применением соединений М. для истребления мышей и крыс; лат. Arsenicura, от греч. arsen-сильный, мощный)
Как выглядит мышьяк?
Элементарный мышьяк – серебристо-серое или оловянно-белое вещество, в свежем изломе обладающее металлическим блеском. Но на воздухе он быстро тускнеет. При нагревании выше 600°C мышьяк возгоняется, не плавясь, а под давлением 37 атм плавится при 818°C.
Мышьяк – единственный металл, у которого температура кипения при нормальном давлении лежит ниже точки плавления.
Мышьяк – яд
Известны рассказы о ядах Клеопатры.
В Риме славились яды мышьяка, под названием яд Локусты.
Мышьяк был обычным орудием устранения политических и прочих противников в средневековых итальянских республиках.
В Венеции, например, при дворе держали специалистов-отравителей.
Мышьяк – яд
В России закон, запрещающий отпускать частным лицам «купоросное и янтарное масло, крепкую водку, мышьяк и цилибуху», был издан еще в царствование Анны Иоанновны – в январе 1733 г. Закон был чрезвычайно строг и гласил:
«Кто впредь тем мышьяком и прочими вышеозначенными материалы торговать станут и с тем пойманы или на кого донесено будет, тем и учинено будет жестокое наказание и сосланы имеют в ссылку без всякия пощады, тож ученено будет и тем, которые мимо аптек и ратуш у кого покупать будут. А ежели кто, купя таковые ядовитые материалы, чинить будет повреждение людям, таковые по розыску не токмо истязаны, но и смертию казнены будут, смотря по важности дела неотменно».
Аква тофана
Аква тофана – название яда, который в конце XVII в. наделал много шума в Италии. Сицилианка Тофана, бежавшая в Неаполь из Палермо, продавала женщинам, желавшим ускорить смерть своих мужей, бутылочки с портретом святого Николая. В бутылочках была жидкость без запаха, вкуса и цвета. Пяти-шести капель ее было достаточно, чтобы умертвить человека; смерть наступала медленно и безболезненно. Просто человек постепенно утрачивал силы и аппетит, его постоянно мучила жажда. Среди прочих этим ядом был отравлен папа Климент XIV.
Aqua Tophana – вода Тофаны, по мнению специалистов, представляла собой не что иное, как водный раствор мышьяковой кислоты.
Наполеон
Наполеон умер от рака желудка. Это констатировали пять английских врачей, присутствовавших при вскрытии. Между тем врач, наблюдавший за здоровьем Наполеона на острове Св. Елены, описал симптомы болезни, весьма сходные с картиной хронического мышьякового отравления.
Волосы обладают способностью накапливать мышьяк. Век спустя после смерти императора английские специалисты взяли из военного музея несколько коротких волос из пряди, состриженной с головы Наполеона на следующий день после смерти. Расчеты показали, что мышьяка в волосах около 0,001% – примерно в 13 раз больше нормального содержания, Но волосы были короткие, и эксперты не могли сказать, получил ли император одну большую дозу мышьяка сразу или – много раз понемногу...
Мышьяк – яд
На протяжении веков соединения мышьяка привлекали (да и сейчас продолжают привлекать) внимание фармацевтов, токсикологов и судебных экспертов.
Узнавать отравление мышьяком криминалисты научились безошибочно. Если в желудке отравленных находят белые фарфоровидные крупинки, то первым делом возникает подозрение на мышьяковистый ангидрид As2O3. Эти крупинки вместе с кусочками угля помещают в стеклянную трубку, запаивают ее и нагревают. Если в трубке есть As2O3 то на холодных частях трубки появляется серо-черное блестящее кольцо металлического мышьяка.
Мышьяк – яд
Мышьяк в форме неорганических препаратов смертелен в дозах 0,05-0,1 г, и тем не менее мышьяк присутствует во всех растительных и животных организмах.
Морские растительные и животные организмы содержат в среднем стотысячные, а пресноводные и наземные – миллионные доли процента мышьяка.
Микрочастицы мышьяка усваиваются и клетками млекопитающих, проникают в кровь, ткани и органы; особенно много его в печени – от 2 до 12 мг на 1 кг веса.
Микродозы (гомеопатические) мышьяка повышают устойчивость организма к действию патогенных микроорганизмов.
Мышьяк – лекарство
Стоматология
Не только в стоматологии пользуются мышьяком и его соединениями. Всемирную известность приобрел сальварсан, 606-й препарат Пауля Эрлиха – немецкого врача, открывшего в начале XX в. первое эффективное средство борьбы с сифилисом.
Гомеопатия
Мышьяк – оружие уничтожения
Соединения мышьяка входят во все основные группы известных боевых отравляющих веществ (БОВ): арсин, мышьяковистый водород AsH3.
AsH3 самое ядовитое из всех соединений мышьяка: достаточно в течение получаса подышать воздухом, в литре которого содержится 0,00005 г AsH3, чтобы через несколько дней отправиться на тот свет. Концентрация AsH3 0,005 г/л убивает мгновенно.
Биохимический механизм действия AsH3 состоит в том, что его молекулы «блокируют» молекулы фермента эритроцитов – каталазы; из-за этого в крови накапливается перекись водорода, разрушающая эритроциты.
Распространение
В почвах содержание мышьяка составляет обычно от 0,1 до 40 мг/кг. Но в области залегания мышьяковых руд, а также в вулканических районах в почве может содержаться очень много мышьяка – до 8 г/кг, как в некоторых районах Швейцарии и Новой Зеландии.
В таких регионах гибнет растительность, а животные болеют. Это характерно для степей и пустынь, где мышьяк не вымывается из почвы.
В нашей стране предельно допустимой концентрацией мышьяка в почве считается 2 мг/кг.
Распространение
В живом веществе мышьяка в среднем содержится около 6 мкг/кг. Некоторые морские водоросли способны концентрировать мышьяк в такой степени, что становятся опасными для людей. Более того, эти водоросли могут расти и размножаться в чистых растворах мышьяковистой кислоты. Такие водоросли используются в некоторых азиатских странах в качестве средства против крыс. Даже в чистых водах норвежских фьордов водоросли могут содержать мышьяк в количестве до 0,1 г/кг.
У человека мышьяк содержится в мозговой ткани и в мышцах, накапливается он в волосах и ногтях.
Антропогенные источники загрязнения.
металлургия (мышьяк – примесь во многих рудах): производство Pb, Zn, Ni, Cu, Sn, Mo, W;
производство серной кислоты и суперфосфата;
сжигание каменного угля, нефти, торфа;
производство мышьяка и As-содержащих ядохимикатов;
кожевенные заводы;
выбросы в воздух с дымом и со сточными водами.
Токсикология
Токсичность соединений мышьяка для теплокровных животных колеблется в значительных пределах.
Так, ЛД50 мышьяковистого ангидрида для белых крыс при однократном оральном применении составляет 40-50 мг/кг, какодиловой кислоты (диметиларсиновая кислота) - 700 мг/кг и мышьяка сульфида - 6400 мг/кг массы животного.
Более токсичны трехвалентные соединения (в 50-100 раз более, чем пятивалентные), так же как и неорганические соединения мышьяка.
Токсикокинетика
Мышьяк абсорбируется через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. Неорганические соединения абсорбируются легче, чем органические. Мышьяковистый водород эффективно абсорбируется через легкие.
Мышьяк распределяется из крови в печень, почки, легкие и селезенку в течение 24 ч после проглатывания, а через 2 нед. — в кожу, волосы и кости. Высокое содержание неорганических соединений мышьяка определяют в лейкоцитах.
Неорганические соединения не проходят через гематоэнцефалический барьер, но проникают через плаценту.
От 5 до 10% мышьяка экскретируется с калом, а 90—95% — с мочой. В моче мышьяк обнаруживают в течение 7—10 сут. после поступления разовой дозы.
Токсикодинамика.
Соединения мышьяка обладают местнораздражающим и общим токсическим действием. Местно вначале проявляется раздражающее, а затем прижигающее действие.
В патогенезе общетоксического действия ведущее значение имеет блокада сульфгидрильных групп клеточных окислительных ферментов, в результатё чего нарушается тканевое дыхание и снижаются энергетические ресурсы клетки. Отмечаются угнетение окислительных процессов и накопление в тканях молочной и пировиноградной кислот.
Мышьяксодержащие соединения оказывают прямое действие на капилляры сосудов, взаимодействуя с веществами протоплазмы эндотелиальных клеток, капилляров почек и других паренхиматозных органов, в результате чего они истончаются и расширяются. Это приводит к нарушению нормального кровоснабжения клеток, развивается гипоксия тканей.
Токсикодинамика
Неорганические соединения мышьяка обладают канцерогенным, мутагенным и эмбриотоксическим действием.
При поступлении мышьяка в организм с кормами в течение длительного времени он в наибольших количествах накапливается в костях, коже, шерсти, селезенке.
Токсикодинамика
При оральном поступлении мышьяка оксида (As203) в организм овец в дозе 0,5 мг/кг массы животного в течение 3 мес. клинических симптомов интоксикации не наступает, несмотря на то, что в почках, коже, печени и селезенке его накапливается 0,2- 0,3 мг/кг, в мышечной ткани и легких животного около 0,12, в сычуге, двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишках животного 0,25-0,3 мг/кг. Выделяется мышьяка оксид с мочой до 0,45 мг/л.
Таким образом, мышьяк при длительном поступлении в организм с кормами в сравнительно небольших количествах откладывается во внутренних органах и мышечной ткани.
Клиника.
При остром отравлении токсикоз развивается очень быстро и проявляется кратковременным возбуждением и беспокойством, сменяющимися угнетением, непроизвольным подергиванием мышц, обильным выделением слюны из ротовой полости, отсутствием жвачки, сильной диареей и олигурией.
Сердечная деятельность ослабляется. Пульс частый, слабого наполнения. Слизистые оболочки, особенно конъюнктива, гиперемированы, зрачки расширены, но аккомодация сохранена.
Дыхание учащенное и поверхностное, в легких иногда прослушиваются хрипы.
Клиника.
Нарушается координация движений. Температура тела не изменяется или ниже нормы. Перистальтика усилена; при пальпации стенок брюшной полости отмечается болезненность. В каловых массах заметны примеси слизи и крови. Гибель животных наступает в результате паралича дыхательного центра.
При хронической интоксикации развиваются признаки атаксии, тонические судороги, гастроэнтерит.
Клиника
Наиболее чувствительны к соединениям мышьяка жвачные животные.
При отравлении коров мышьяком один из первых признаков интоксикации - резкое уменьшение надоя молока, агалактия, полиурия, гипотония и атония преджелудков. В последующем развивались профузные поносы. У животных наступали общая депрессия, слюно- и слезотечение, резко выраженная слабость сердечной деятельности - пульс частый, неполного наполнения, слабопрощупываемый.
Видимые слизистые оболочки желтушно-анемичны. Кожа на ощупь холодная, зрачки расширены. Моча слабо- или ярко-красного цвета. У всех животных наблюдались общая слабость, шаткая походка —«печатный шаг». Многие коровы были в состоянии ступора— стояли, упершись головой в стенку кормушки. Дыхание затрудненное; некоторые животные издавали стоны.
Клиника
У глубокостельных коров наблюдались аборты и мертворождения.
Количество эритроцитов в начале отравления достоверно увеличивалось, однако на 2—4-й день было ниже исходных величин.
Особенно показательным диагностическим тестом при отравлении мышьяком является резкое уменьшение содержания в сыворотке крови сульфгидрильных групп.
Патологоанатомические изменения.
Наиболее выраженные изменения при отравлении мышьяксодержащими соединениями отмечают в печени. Она увеличена, полнокровна, от коричнево-вишневого до глинисто-желтого цвета. Гепатоциты, особенно в центре долек, в состоянии жирового перерождения и зернистой дистрофии, ядра лизированы. Почти полностью отсутствует гликоген.
Слизистая оболочка желудка и кишечника катарально или катарально-геморрагически воспалена, отечна и порыта слизью.
Почки увеличены, в состоянии застойной гиперемии.
В мышцах миокарда отсутствует поперечная исчерченность. В легких очаговый отек.
Лечение.
При остром отравлении мышьяксодержащими соединениями эффективно применение унитиола, который является донатором сульфгидрильных групп. Унитиол вводят в виде 5%-ного раствора подкожно, внутримышечно или внутривенно в дозе, в зависимости от вида животного и тяжести интоксикации, от 0.01 до 0,06 мг/кг.
Дозы 5%-ного раствора унитиола крупным животным (коровы, лошади) 0,08-0,1 мл/кг; телятам, овцам, козам, свиньям 0,12- 0,15; собакам, лисицам 0,2-0,3; птицам, кроликам и норкам 0,4- 0,5 мл/кг. Антидот первые 2 сут вводят 3-5 раз, в последующие дни - 1-2 раза в день.
Перорально вводят липоевую кислоту и тиосульфат натрия.
При хронических интоксикациях мышьяком целесообразно вводить в корма элементарную серу или метионин. Антагонистами мышьяка являются селен и йод, которые также могут быть использованы в качестве профилактических и лечебных средств при повышенном содержании мышьяка в кормах.
Ветсанэкспертиза.
Величина МДУ в мышцах установленная СанПиНом РФ (1997), составляет:
в мясе, в том числе полуфабрикатах, свежих, охлажденных, замороженных (всех видов промысловых убойных и диких животных) – 0,1 мг/кг;
в субпродуктах (печень, почки, язык, мозги, сердце, кровь пищевая и др.) и мясопродуктах из них ; в колбасных изделиях, копченостях, кулинарных изделиях из мяса 1 мг/кг;
в яйцах и продуктах их переработки 0,1 мг/кг;
в твороге и творожных изделиях 0,2 мг/кг;
в сырах сычужных и плавленых 0,3 мг/кг;
в рыбе живой, охлажденной, мороженой, фарше 1,0 мг/кг;
в моллюсках, ракообразных 5,0 мг/кг.
Обработка мяса и субпродуктов (варка, жаренье) снижает содержание соединений мышьяка в готовом продукте не более чем на 30%.
Удаляются мышьяксодержащие вещества при изготовлении вареных мясопродуктов больше через естественные, чем через искусственные оболочки.