Фосфорорганические соединения их определение в продуктах питания. Строение ФОС. Свойства фосфорорганических соединений. Механизм действия фосфорорганических соединений

Многие ФОС вследствие особого химического сродства к холинэстеразе ингибируют, т. е. блокируют, ее молекулы посредством взаимодействия с эстеразным центром. Как это видно из приводимой схемы, молекула фосфорор-ганического яда реагирует с гидроксильной группой фермента, причем анионный его центр участия в реакция не принимает:

Однако в начале 50-х годов в Швеции в лаборатории Таммелина были синтезированы такие ФОС, которые реагируют и с анионным центром фермента. При этом химики исходили из предположения, что если яд будет сходен по структуре с естественным субстратом холинэстеразы (ацетилхолином), то он окажет на этот фермент более сильное ингибирующее действие. И действительно, такими мощными антихолинэстеразными веществами оказались соединения, которые содержат в своем составе остаток холина, как например метилфторфосфорилхолин. Совершенно естественно, что при его взаимодействии с холинэстеразой положительно заряженный атом азота будет реагировать с анионным центром фермента. Это обеспечивает дополнительный контакт яда с активной поверхностью холинэстеразы и делает связь между ними более прочной:

Можно представить также одномоментное ингибирование одной молекулой метилфторфосфорилхолнна двух молекул фермента: одну по анионному, вторую - по эстеразному центру. Как бы то ни было, яды Таммелина оказались в десятки раз более токсичными, чем даже такое сильнодействующее ФОС, как зарин. Образовавшаяся фосфорилированная холинэстераза в отличие от ацетилированной является соединением достаточно прочным и не подвергается самопроизвольному гидролизу. Оказалось, что процесс ингибирования холинэстеразы является двухэтапным. Вначале, на первом этапе, происходит обратимое, т. е. непрочное, ее блокирование, и лишь на втором этапе наступает необратимое блокирование фермента. Оба эти этапа являются результатом сложной, до конца еще не выясненной молекулярной перестройка в комплексе "ФОС-холинэстераза". Забегая несколько вперед, отметим значимость данного явления для практики применения некоторых антидотов, действие которых заключается в разрыве химической связи между ядом и ферментом. Таким образом, под влиянием антихолинэсте - разных веществ тормозится разрушение молекул ацетилхолина и он продолжает оказывать непрерывное действие на холинорецепторы. Отсюда следует, что отравление ФОС есть не что иное, как генерализованное перевозбуждение холинорецепторов, вызванное интоксикацией эндогенным, т. е. имеющим внутреннее происхождение, ацетилхолином. Вот почему основные симптомы отравления ФОС можно трактовать как проявление избыточной, нецелесообразной для организма деятельности ряда структур и органов, которая обеспечивается ацетилхолиновой медиацией (прежде всего это - функция нервных клеток, поперечнополосатых и гладких мышц, различных желез).

В настоящее время имеются доказательства непосредственного возбуждающего влияния некоторых ФОС на холинорецепторы. Тем самым не исключается, что ФОС оказывают токсический эффект, минуя холинэстеразный механизм:

В последние 10-15 лет токсикологи все чаще обращают внимание на эту особенность механизма влияния ФОС на биоструктуры. В частности, такое их неантихолинэстеразное действие проявляется в прямом возбуждении Н-холинорецепторов, от чего, как показывают экспериментальные данные, в свою очередь зависят никоти - ноподобные эффекты ФОС. В то же время их мускарино - подобное действие с достаточным основанием теперь рассматривается как результат ингибирования холинэстеразы.

Что касается сравнительной выраженности мускариновых и никотиновых эффектов у различных антихолинэстеразных веществ, то, согласно исследованию В. Б. Прозоровского, * можно рассматривать 3 их группы:

* ( Прозоровский В. Б. Вопросы механизма действия и возрастной токсикологии антихолинэетеразных средств. Автореф. докт. дис. Л.. 1969 )

• 1) вызывающие преимущественное возбуждение М-холинорецепторов (эзерин, нибуфин, хлорофос);
• 2) вызывающие возбуждение как М-, так и Н-холинорецепторов (фосфакол, армин, диизопропилфторфосфат);
• 3) вызывающие преимущественное воздействие на Н-холинорецепторы (прозерин, тиофос, меркаптофос).

Из изложенного следует, по крайней мере теоретически, что при отравлении антихолинэстеразными ядами, в том числе ФОС, антидотами могли бы быть:

• 1) вещества, вступающие в прямое химическое взаимодействие с ядами;
• 2) вещества, тормозящие синтез и выход ацетилхолина в синаптическую щель;
• 3) вещества, замещающие поврежденный ядами фермент (т. е. препараты холинэстеразы);
• 4) вещества, препятствующие контакту яда с ферментом и тем самым защищающие его от токсического воздействия;
• 5) вещества, препятствующие контакту ацетилхолина с холинорецептором;
• 6) вещества, восстанавливающие активность фермента посредством вытеснения яда с его поверхности (т. е. реактивирующие структуру холинэстеразы).

Многочисленные токсикологические эксперименты показали, что всем этим веществам присуща та или иная степень специфического воздействия на токсический процесс, однако наибольшее практическое значение имеют 2 последние группы противоядий. Рассмотрим подробнее механизмы их действия.

Фосфорорганические соединения нашли применение как инсектициды (хлорофос, карбофос, фосдрин, лептофос и др.), лекарственные препараты (фосфакол, армин и т.д.), наиболее токсичные представители группы приняты на вооружение армий целого ряда стран в качестве боевых отравляющих веществ (зарин, зоман, табун, Vx). Поражение ФОС людей возможно при авариях на объектах по их производству, при применении в качестве ОВ или диверсионных агентов.

Впервые ФОС были синтезированы Тенаром в 1846 г. В нашей стране основоположником химии ФОС был А.Е. Арбузов, предложивший в 1905 г. новый метод их синтеза. На токсические свойства этих соединений внимание было обращено только в 1932 г., когда Ланге и Крюгер впервые описали симптомы отравления диметил- и диэтилфторфосфатом, синтезированных в процессе поиска новых инсектицидов. Бесспорная практическая значимость таких средств явилась причиной масштабных исследований, направленных на всестороннее изучение нового класса биологически активных веществ. Так, за короткий промежуток времени только в Германии, в лаборатории Шрадера, с целью изыскания все новых средств борьбы с вредными насекомыми было синтезировано и изучено более 2000 ФОС, среди которых многие обладали высокой токсичностью и для млекопитающих. Это послужило поводом для создания на их основе новых образцов химического оружия. К началу второй мировой войны химиками Германии были синтезированы такие высокотоксичные отравляющие вещества, как табун, зарин, несколько позже – зоман. Одновременно были определены перспективы изыскания еще более токсичных для человека соединений, что на практике было реализовано Таммелином (1955), синтезировавшим метилфторфосфорилхолин, явившийся прообразом новой группы ФОВ, обозначаемых как V-газы (Vх). В 70 - 80х годах 20 столетия была разработана технология применение ФОВ в так называемых бинарных боеприпасах. При этом два относительно мало ядовитые химические соединения хранятся, транспортируются и размещаются в боеприпасах раздельно. Компоненты смешиваются лишь после выстрела и образуют на пути к цели, в ходе химической реакции, высокоядовитое ОВ. Чрезвычайно высокая токсичность и особенности физико-химических свойств, позволяющие быстро создавать обширные очаги химического заражения, до недавнего времени делали ФОВ (зарин, зоман, V-газы) наиболее опасными из всех известных ОВ. В соответствии с международными договоренностями, запасы ФОВ в большинстве стран мира подлежат уничтожению.

В настоящее время исследования в области создания все новых биологически активных веществ на основе ФОС продолжаются. Сейчас это, как и в начале 30х годов 20 века, в основном, поиск инсектицидов, которых на сегодняшний день известны сотни наименований.

Физико-химические свойства. Токсичность

ФОС – производные кислот пятивалентного фосфора. Все токсичные соединения фосфорной (1), алкилфосфоновой (2) и диалкилфосфиновой (3) кислот имеют структуру:

Фосфор с помощью двойной связи соединен с атомом кислорода или серы; двумя связями - с алкил-, алкокси- арил-, моно- или диалкиламиногруппами и т.д. (R 1 , R 2); пятая (Х) - насыщена группой, относительно легко отщепляющейся от атома фосфора (F - , CN - , -ОR, -SR и т.д.). За счет высвобождающейся при этом валентности, ФОС и взаимодействует с активными центрами ряда энзимов.

Структурные формулы некоторых ФОС представлены на рисунке 46.

Рисунок 46. Структура некоторых фосфорорганических соединений

Биологическая активность ФОС, в том числе и токсичность, зависит от их строения (табл. 43).

Таблица 43.

Токсичность (ЛД 50) некоторых ФОС для белых мышей

Все ФОС обладают высокой реакционной способностью. Особое значение придают реакциям фосфорилирования, гидролиза и окисления, поскольку именно эти реакции определяют стойкость токсикантов в окружающей среде, имеют отношение к метаболизму и механизму токсического действия ядов в организме, на них основаны некоторые принципы дегазации, обнаружения, антидотной профилактики и терапии интоксикаций.

ФОС легко отдают электроны, активно вступают в реакции с электрофильными группами других соединений и за счет этого фосфорилируют многие вещества (аминокислоты, полифенолы, гидроксиламин, гидроксамовые кислоты и др.).

В качестве примера приводим реакцию фосфорилирования зарином гидроксиламина:

Все ФОС при взаимодействии с водой подвергаются гидролизу с образованием нетоксичных продуктов. Скорость гидролиза ФОС, растворенных в воде, различна (например, зарин гидролизуется быстрее, чем зоман, а зоман – быстрее, чем V-газы).

В общей форме реакция гидролиза может быть представлена следующим образом:

Реакция гидролиза ФОС с разрывом ангидридной связи происходит и в организме, как спонтанно, так и при участии энзимов.

В результате реакции окисления, ФОС также разрушаются, однако в ряде случаев (при окислении фосфотионатов до фосфатов) некоторые вещества даже повышают свою активность. Это иллюстрируется примером

Токсичность параоксона для млекопитающих и человека выше, чем паратиона.

Важнейшие свойства фосфорорганических отравляющих веществ представлены в таблицах 44-46.

Таблица 44.

Основные свойства зарина

Таблица 45.

Основные свойства зомана

Фосфор (Phosphorus), P – в чистом виде в природе не встречается, из соединений фосфора наибольшее значение имеет фосфат кальция - Ca 3 (PO 4) 2 , главная составная часть апатитов и фосфоритов.

Фосфор входит в состав животного организма – фосфат кальция – основа костной ткани, фосфор в виде различных соединений содержится в крови и лимфе. Фосфор необходим для жизни животных и растений.

Наибольшее значение имеет белый и красный фосфор.

Белый фосфор - мягкий, с запахом чеснока, неустойчив, огнеопасен, очень ядовит

Красный фосфор - твердый порошок темно-малинового цвета. Не ядовит, менее химически активен, не огнеопасен.

Физико-химические свойства соединений фосфора

Неорганические соединения фосфора.

Фосфорид цинка Zn 3 P 2 – порошок серовато-черного цвета, с запахом чеснока, не растворим в воде, спирте, хорошо во всех кислотах

Содержит 14 % фосфора, 70-80% цинка. Применяют как зооцид

Фосфаты – соли фосфорной кислоты. Значение имеет фосфат кальция – хорошо растворимая соль- примен.удобрение – суперфосфат.

Органические соединения фосфора

Большое количество фосфорорганических соединений сложного состава с различными техническими названиями. Их называют просто –ФОС . Они широко применяются в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве и промышленности

Химическое строение ФОС ов выражена следующей химической формулой:

R 1 и R 2 - различные или одинаковые алкилы, алкооксилы, алкиламины. Х – остаток неорганической или органической кислоты. Именно данная часть определяет физиологическую активность всего соединения (фтор, галогены, CN, и иные группы).

Органические соединения можно классифицировать по характеру инсектицидных свойств. Один из них обладают контактным действием (метафос, карбофос), другие- системным.

Эти соединения адсорбируются соком растений и сохраняют активность в отношении вредителей

Фосфорорганические соединения (ФОС) - это высоко­молекулярные эфиры кислот фосфора (фосфорной, пирофосфорной, фосфористой, фосфоновой, фос финовой, тио- и дитиофосфорной, тиофосфористой) и их серни­стых и азотистых производных.

В растениеводстве и животноводстве применяются более 25 ФОС, которые подразделяются на:

1.препараты контактного действия, вызывающие быструю гибель на­секомых и клещей в момент контакта с ними,

2. препара­ты системного действия, всасывающиеся через листья и корневую систему и длительно циркулирующее вместе с соками растений, которые становятся токсичными для сосущих и грызущих насекомых в течение до 2 мес без вредного влияния на сами растения.

К препаратам контактного действия относятся: хло­рофос, ДДВФ, метафос, дифос, этафос, циодрин, карбо­фос, диазинон, дурсбан, трихлорметафос и др.

К препаратам системного действия относятся: гардона, селекрон, токутион, фозалон, бутифос; к препаратам контактно-системного действия: антио, фосфапид, фта­лофос и гетерофос.

Патогенез. Фосфорорганические соединения - высоколипидотропные вещества. Они быстро всасываются через слизистые оболочки органов пищеварения, орга­нов дыхания, через кожные покровы, накапливаются преимущественно в печени, головном мозге, сердечной и скелетныx мышцах, почках, внутренней жировой тка­ни, выделяется с молоком, мочой, фекалиями.

В оснсве биохимического механизма токсического, действия ФОС на организм животных лежит избирательная блокада фермента нервной ткани - ацетилхолинэстеразы, в результате чего в холинергических синапсах скапливается медиатор ацетилхолин, который, являясь что ведет к деполяриза­ции мембран нервных клеток, падению потенциала по­коя и резкому возрастанию процесса возбуждения цен­тральной нервной системы.

Фосфорорганические пестициды в токсикологиче­ском отношении представляют собой нервно-паралити­ческие яды, в действии которых различают:

мускариноподобные,

никотиноподобные

курареподобные явле­ния.

Мускариноподобные явления включают: миоз, бронхоспазм, слюнотечение, повышенное потоотделение, усиление перистальтики кишечника, понос.

Никоти­ноподобные - тремор скелетной мускулатуры, судороги конечностей, повышение кровяного давления, возбужде­ние и паралич центральной нервной системы.

Курарепо д обн ы е - ослабление тонуса скелетной мускулатуры, особенно шейных мышц, ослабление тонуса и паралич мускулатуры грудной клетки.

Крупный рогатый скот, овцы и козы более чувстви­тельны к токсическому действию ФОС, чем свиньи, ку­ры, утки и лошади. Молодые животные более чувстви­тельны, чем взрослые.

Сим п томы. Отравление животных ФОС может про­текать:

молниеносно,

хронически.

Мол н иеносное отравления возникали через 15-20 мин после обработки, особенно у животных, которые облизы­вали обработанные участки кожи у себя или у других животных. Проявлялись они вначале резким двигатель­ным возбуждением, падением животных; нередко возникала характерная поза «мо­лельщика», развивались гиперсаливация, гиперкинез и параличи языка, миоз, затрудненное дыхание. Возникали судороги конечностей и параличи, частые дефекация и мочеиспускание. Животные погибают через 1 -1,5 ч в коматозном состоянии при явлениях асфиксии и па­ралича мускулатуры конечностей и грудной клетки.

О с трое отравление в тяжелой степени у живот­ных отмечаются беспокойство, пугливость, обострение реакции на звуковые и световые раздражения, которое сменяется угасанием зрительных и слуховых рефлексов и болевой чувствительности кожи; возникает разлитой тремор скелетной мускулатуры, нарушается координа­ция движения, отмечается шаткость, животные зачас­тую падают. Выражены судороги конечностей клониче-ского и тонического характера.

Средней степени тяжести у живот­ных наблюдают кратковременное слюнотечение, тремор скелетной мускулатуры, периодические приступы судо­рог, временами нарушение координации движения, по­нижение тонуса скелетной мускулатуры, явления брон­хоспазма, частые дефекации и мочеиспускание. Через 1-2 сут эти явления исчезают, и животные выздоравли­вают клинически через 5-6 сут.

Легкой степени отравления у животных наблю­дают периодическое незначительное слюнотечение ка­шель, приступы затруднения дыхания, понижение тону­са скелетной мускулатуры, усиление перистальтика ки­шечника. Эти явления через сутки полностью исчезают.

Хронической интоксикации у животных понижа­ется активность приема корма, возникают общее угнете­ние, малая подвижность, ослабление мышечного тонуса, снижается масса тела, отмечается прогрессирующее ис­худание. Помимо этого, у животных возникают сужение зрачков, частое мочеиспускание, разжижение фекалий. Чере; 6-7 мес у овец развиваются парезы мускулатуры конечностей и асимметрия тонуса шейных мышц, что ведет к искривлению шеи у овец и склонению головы у кротиков. Нередко отмечают тремор скелетных мышц и приступы клонико-тонических судорог. Смерть живот­ных наступает при значительном исхудании и пониже­нии температуры тела.

Па т о л огоанато м ичес к ие изменения. У животных при отравлении ФОС, резко выражены гемодинамические расстройства жизненно важных органов, застойные явления, периваскулярные отеки и диапедезные кровоизлияния в печени, почках, легких, сердечной мышце, в щитовидной и поджелудоч­ной железах, дистрофические и некротические измене­ния в ганглиозных клетках головного мозга.

Диагностика отравления ФОС осуществляется на основании:

а) характерного комплекса нервно-парали­тических клинических симптомов (миоз, слезотечение, слюнотечение, явления бронхоспазма, нарушение коор­динации, угасание рефлексов, тремор и судороги скелет­ных мышц, диарея, парезы и параличи конечностей, асфиксия);

б) результатов патологоанатомического вскрытия павших животных;

в) химико-аналитического обнаружения остатков ФОС в содержимом желудочно-кишечного тракта, в жировой ткани, головном мозге, печени и почках, а также в кормах и воде с учетом анам­нестических данных о применении ФОС в хозяйствах и условиях заболевания животных.

Лечение животных при отравлении ФОС основано на комплексном применении холинолитических препаратов в сочетании с реактиваторами холинэстеразы. К холинолитическим препаратам относятся атропина сульфат, тропацгна сульфат, фосфолитин (атропиноподобный препарат).

В качестве реактиваторов холинэстеразы известны дипироксим (ТМБ-4) , токсогонин и диэтиксим. Антидотный эффект атропина, тропацина и дипироксима основан на антидеполяризующем их действии на раз­личные ФОС.

Наиболее широко испытаны на всех видах животных при экспериментальной интоксикации различными ФОС, атропин - холинолитик периферического дей­ствия,

тропацин - холинолитик центрального действия и

реактиватор холинэстеразы - дипироксим, путем внутримышечного введения в одном комплексном во­дном растворе.

В практических условиях можно заранее пригото­вить антидотную смесь указанных препаратов следую­щим образом. Вначале готовят 10 %-ный водный раст­вор тропацина и 20 %-ный водный раствор дипироксима, а затем по мере необходимости их смешивают в равных объемах. В смесь этих растворов добавляют атропина сульфат из расчета получения 1,5 %-ного рас­твора.

Антидтную смесь указанных препаратов применяют внутримышечно, согласно расчету в таблице 6, в следующих однократных дозах:

В практике готовят смесь:

10% раствор тропацина

20% раствор дипироксима

1,5% раствор атропина

в/м, однократно:

молодняк 1-2

молодняк 10

овцы, козы 4

молодняк 2

свиньи 5-10

молодняк 3

собаки 1,5

кролики - 1,0

Профилактика отравлений животных ФОС должна включать следующие мероприятия:

1.строгое соблюдение утвержденных санитарных пра­вил и инструкций по технике безопасности при хранении, транспортировке и применению пестицидов в сельском хозяйстве;

2.скармливание зеленых кормов и растений не ранее 6 сут после обработки препаратами контактного дейст­вия и не ранее 45 дней после обработки препаратами системного действия;

3.содержание остаточных количеств ФОС в кормах (мг/кг) не должно превышать: для антио 2, бутифоса 3, дурсбана 0,2, карбофоса 2 для молочного скота и яйце­носких птиц и 5 для откормочных животных; метафоса в кормах для молочного скота и яйценоской птицы не допускается, а для откормочных животных не должно превышать 0,5; метилмеркаптофоса 1; метилнитрофоса 1 для молочного скота и 2 для откормочных животных; фосфамяда 2; фталофоса 1 для молочного скота и 2 для откормочных животных; хлорофоса 1 для молочного скота и 3 для откормочного скота.

5.нельзя допускать промывание опрыскивающей аппа­ратуры! водоемах для водопоя животных, содержания водоплавающей птицы и разведения рыб.

Ветеринарно-санитарная экспертиза сырых живот­ных продуктов.

Убой животных, в том числе птиц на мясо, может быть разрешен не ранее чем через 25 дней после перенесенного отравления фосфорорганическими пестицидами.

В случае вынужденного убоя животных при отравлении ФОС необходимо обязательно провести химико-аналитические исследования остаточных коли­честв ФОС и руководствоваться безопасными макси­мально допустимыми уровнями (МДУ) содержания пес­тицидов в пищевых продуктах, утвержденными Мин­здравом СССР 28 июля 1983 г.

Согласно указанному перечню МДУ пестицидов, до­пускается содержание абата (дифоса) в мясе и яйцах в количестве 1 мг/кг, амидофоса (руэлена) в мясе и мяс­ных продуктах 0,3, байтекса 0,2, дурсбана 0,1, тролена 0,3 мг/кг; наличие ДДВФ и хлорофоса в этих продуктах не допускается.

Следует подчеркнуть, что остаточные количества фосфорорганических пестицидов в мясе при варке в те­чение 2-5,5 ч не разрушаются и оказывают токсиче­ское действие на лабораторных животных при многок­ратном скармливании.

В связи с этим мясо и мясопродукты, содержащие остаточные количества фосфорорганических пестицидов сверх допустимых нормативов, подлежат технической утилизации.

Фосфорорганические соединения относятся к категории ядохимикатов, которые предназначены для уничтожения сорных растений, насекомых и грызунов.

Эти инсектициды широко используются не только в сельскохозяйственной отрасли, но и в быту. Многие разновидности ФОС обладают высокой токсичностью и способны вызывать серьезные отравления как при попадании их внутрь организма, так и при контакте со слизистыми носоглотки и глаз, а также даже с неповрежденной кожей.

Статистика отравлений ФОС

Острая интоксикация фосфорорганическими соединениями занимает фактически первое место среди прочих не только по тяжести, но и по частоте. Летальность таких отравлений составляет почти 20%, а частота - около 15% от всех случаев интоксикаций. Интерес представляет то, что своеобразным антидотом при отравлении фосфорорганическими соединениями является алкоголь. У пострадавших, находившихся в состоянии сильного алкогольного опьянения в момент отравления инсектицидами, заболевание протекает значительно легче (судороги и парез дыхательных мышц отсутствуют). Однако нарушения гемодинамики могут быть выражены сильнее.

Возможные причины отравления инсектицидами

Отравление фосфорорганическими соединениями может быть связано с профессиональной деятельностью и случиться вследствие несоблюдения правил обращения с токсичными веществами. Халатность одного или нескольких человек может обернуться не только серьезными отравлениями для них самих, но и привести к массовой интоксикации.

Помимо фосфорорганическими соединениями могут носить бытовой характер. Причины несчастных случаев могут быть разными, например:

• отсутствие обозначений на таре с ядовитой жидкостью, хранящейся дома (человек может принять отраву внутрь по ошибке, либо преднамеренно с целью опьянения);
• хранение инсектицидов в доступных для детей местах (дети по своей природе очень любопытны, и даже если емкость с ядохимикатом будет подписана, маленький ребенок все равно может выпить опасную жидкость и получить острое отравление);
• несоблюдение правил техники безопасности (пренебрежение средствами защиты при использовании токсичных веществ в домашнем хозяйстве, такими как респиратор, перчатки, очки, защитная одежда).

Когда фосфорорганические соединения в значительных дозах попадают в организм человека, они могут повлечь поражения различных отделов центральной нервной системы, что приводит к невритам, параличам и прочим серьезным последствиям, вплоть до смерти.

Классификация фосфорорганических соединений по степени токсичности

• максимально токсичные - инсектициды на основе тиофоса, метафоса, меркаптофоса, октаметила;
• высокотоксичные - препараты на основе метилмеркаптофоса, фосфамида, дихлорфосфата;
• среднетоксичные - хлорофос, карбофос, метилнитрофос и инсектициды на их основе, а также сайфос, цианофос, трибуфос;
• малотоксичные - демуфос, бромофос, темефос.

Симптомы отравления ФОС

По степени тяжести отравления подразделяются на 3 стадии. Клиника отравления фосфорорганическими соединениями выглядит следующим образом:

При легкой степени интоксикации (I стадия):

• психомоторное возбуждение и чувство страха;
• затрудненное дыхание;
• расширение зрачков (миоз);
• спастические болевые ощущения в животе;
• повышенное слюноотделение и рвота;
• сильные головные боли;
• повышенное артериальное давление;
• обильная потливость;
• хриплое дыхание.

При среднетяжелой форме (II стадия):

• может сохраняться либо постепенно смениться заторможенностью, а иногда - и коматозным состоянием;
• выраженный миоз, зрачки на свет перестают реагировать;
• максимально проявляются симптомы гипергидроза (максимизируется саливация (слюноотделение), потливость, бронхорея (выделение мокроты из бронхов));
• фибриллярные подергивания век, мышц груди, голеней, а иногда и всех мышц;
• периодическое появление общего гипертонуса мышц тела, тонических судорог;
• резко повышается тонус грудной клетки;
• артериальное давление достигает максимальных показателей (250/160);
• непроизвольная дефекация и мочеиспускание, сопровождаемые болезненными тенезмами (ложными позывами).

Тяжелая форма отравления (III стадия):

• больной впадает в глубокую кому;
• все рефлексы ослаблены либо полностью отсутствуют;
• выраженная гипоксия;
• резко выраженный миоз;
• сохранение симптомов гипергидроза;
• смена мышечного гипертонуса, миофибрилляции и тонических судорог паралитическим расслаблением мускулатуры;
• дыхание сильно угнетено, глубина и частота дыхательных движений нерегулярны, возможен паралич дыхательного центра;
• частота сердечных сокращений снижается до критических показателей (40-20 в мин.);
• тахикардия усиливается (более 120 ударов в мин.);
• артериальное давление продолжает падать;
• развивается токсическая энцефалопатия с отеком и многочисленными диапедезными кровоизлияниями преимущественно смешанного типа, вызванными параличом дыхательных мышц и угнетением дыхательного центра;
• кожные покровы резко бледнеют, появляется цианоз (кожа и слизистые приобретают синюшную окраску).

Последствия отравления фосфорсодержащими инсектицидами

Когда в организм попадают фосфорорганические соединения, первая помощь, оказанная своевременно и правильно, является одним из основополагающих факторов, определяющих дальнейшее течение болезни. Диагноз интоксикации ФОС поставить относительно нетрудно по характерной клинической картине, однако будет ли исход благоприятным или пострадавший умрет, во многом зависит от последующих действий медиков.

Из-за высокой токсичности, фосфорорганические соединения при попадании в организм наносят непоправимый вред практически всем жизненно важным органам и системам. В связи с этим, даже при благоприятном исходе полностью восстановить функции некоторых органов так и не удается.

Среди осложнений, которыми обычно сопровождается тяжелая интоксикация фосфорорганическими веществами, относятся пневмонии, нарушения ритма и проводимости сердца, интоксикационные психозы в острой форме и т.д.

Течение болезни

На протяжении нескольких первых дней после отравления больной находится в тяжелом состоянии, обусловленным сердечно-сосудистым коллапсом. Затем наступает постепенная компенсация и его самочувствие улучшается. Однако, спустя 2-3 недели не исключено развитие тяжелой токсической полиневропатии. В некоторых случаях в процесс может быть вовлечен ряд черепномозговых нервов.

Течение таких поздних полиневропатий достаточно затяжное, иногда сопровождающееся стойкими двигательными расстройствами. Восстановление функций периферической нервной системы идет плохо. Может также иметь место возврат острых нарушений, таких как холинергические кризы. Объясняется это тем, что депонированное фосфорорганическое соединение «выбрасывается» из различных тканей в кровеносную систему.

Лечение

Когда случается серьезное отравление фосфорорганическими соединениями, первая помощь должна включать агрессивное очищение пищеварительного тракта путем промывания желудка с помощью зонда, форсированного диуреза и т.д., поддержание дыхания и применение специфических антидотов. Далее применяется комплекс реанимационных мероприятий, включая фармакотерапию, направленных на поддержание и восстановление поврежденных функций организма, в числе которых меры по восстановлению сердечной деятельности, лечение нарушений гомеостаза и экзотоксического шока.

Восстановление дыхательной функции

Фосфорорганические соединения, попавшие в организм в большом количестве, обычно вызывают респираторный дистресс, причинами которого является избыточная орофарингеальная секреция, бронхоспазм и паралич дыхательной мускулатуры. В связи с этим, первое, что пытаются сделать медики - это восстановить проходимость дыхательных путей и обеспечить адекватную вентиляцию. При наличии обильных рвотных масс и ротоглоточного отделяемого, применяется аспирация (забор жидкостей с помощью вакуума). При острых отравлениях ФОС реанимационные мероприятия включают интубацию трахеи, искусственную вентиляцию легких.

Антидотная терапия

Применение антидотов (противоядий) является важнейшей частью неотложной фармакотерапии при острых отравлениях. Препараты данной группы влияют на кинетику находящегося в организме токсичного вещества, обеспечивают его абсорбцию либо элиминацию, снижают действие токсинов на рецепторы, препятствуют опасному метаболизму и устраняют опасные расстройства жизненно важных функций организма, вызванные отравлением.

Антидот при отравлении фосфорорганическими соединениями принимается вместе с другими специализированными лекарственными препаратами. Фармакотерапия проводится параллельно с общими реанимационными и детоксикационными терапевтическими мероприятиями.

Необходимо помнить, что если нет возможности проведения срочной реанимации, то жизнь пострадавшего сможет спасти только антидот фосфорорганических соединений, и чем раньше он будет введен, тем больше шансов у пострадавшего будет на благоприятный исход болезни.

Классификация антидотов

Антидоты подразделяются на четыре группы:

• симптоматические (фармакологические);
• биохимические (токсикокинетические);
• химические (токсикотропные);
• антитоксические иммунопрепараты.

При появлении первых симптомов отравления фосфорорганическими соединениями, еще на стадии догоспитализации пострадавшего, применяются противоядия симптоматической и токсикотропной групп, так как они имеют четкие показания для использования. Препараты токсикокинетического действия требуют четкого соблюдения инструкции, поскольку врачи скорой помощи не всегда могут точно определить показания к их применению. Антитоксические иммунопрепараты используются в условиях медицинского учреждения.

Специфическая терапия при острых отравлениях фосфорорганическими соединениями

Комплекс мероприятий включает применение холинолитиков (медикаментов типа атропина) в комбинации с реактиваторами холинэстеразы. В первый час после госпитализации больного проводится интенсивная атропинизация. Атропин в больших дозах вводится внутривенно до купирования имеющихся симптомов гипергидроза. Должны также появиться признаки слабой передозировки препарата, выраженные сухостью кожных покровов и умеренной тахикардией.

Для поддержания этого состояния атропин вводится повторно, но уже в меньших дозах. Поддерживающая атропинизация создает стойкую блокаду м-холинореактивных систем поврежденного организма против действия препарата ацетилхолина на время, необходимое для разрушения и выведения токсина.

Современные способны эффективно активизировать угнетенную холинэстеразу и обезвреживать различные фосфорсодержащие соединения. При проведении специфической терапии ведется постоянный контроль активности холинэстеразы.

Фосфорорганические соединения, в быту ФОС, – вещества, в которых атом фосфора напрямую соединен с атомом углерода. Наиболее широко ФОС применяются в сельском хозяйстве, вторая область применения – бытовые препараты, ветеринария. И далеко не последнюю роль играют боевые фосфорорганические вещества, которые по своей сути являются химическим оружием.

Несмотря на опасность отравления фос, до сих пор эти соединения являются наиболее используемыми в сельском хозяйстве. На сегодняшний день существует более 25 торговых названий в данной группе, куда входят инсектициды, гербициды и акарициды. Именно поэтому так важно знать, какие симптомы взывает отравление фосфорорганическими веществами.

Сходный механизм воздействия и клиническую картину вызывает общее строение для всех ФОС. Все фосфорорганические соединения имеют алксоксифосфорильую часть молекулы, которая выглядит как Р=О- и Р=S-группыН. R1 и R2 – это оксиметильные и оксиэтильные радикалы, а Х – тот самый кислотный остаток, который и дает варианты существования различных ФОС.

Современные виды ФОС

Химическая промышленность не стоит на месте, и на смену привычным инсектицидам и акарицидам пришли синтетические пиретроиды. Считается, что эти соединения менее токсичны и гораздо реже вызывают отравление фос.

Важно знать что из современного “Списка средств химической защиты” пропали наиболее высокотоксичные ФОС: метафос, тиофос, ДЦВФ, фталофос, гетерофос, корал, метил меркаптофос, иногда может встречаться хлорофос.

В ветеринарии, сельском и приусадебном хозяйстве используют более современные фосбецид, диазол, фосфамид, золон, карбофос…. В приоритете для сельскохозяйственных нужд находятся ФОС, обладающие системным действием:

• Диметоат – этим веществом опрыскивают растения, после чего их сок становится токсичным для любых сосущих вредителей.
• Диазинон – используют не только для опрыскивания, но и для внесения в почву. Таким образом, препарат поглощается корневой системой и на несколько недель всходы становятся недоступными для вредителей.
• Фенитротион – используется в промышленных масштабах для защиты плодовых, зерновых, цитрусовых и технических культур. Овощные культуры обрабатываются этим средством только на стадии возделывания семян.

Используя ФОС в приусадебном хозяйстве, очень важно понимать, что большинство препаратов также основаны на диазиноне, малатионе и пиримифосметиле, то есть являются высокотоксичными для человека!

Патогенез отравления

Чтобы понять, насколько ядовиты фосфорорганические соединения, и какой существует антидот, необходимо разобраться в механизме их воздействия. Высокая проницаемость обусловлена коэффициентом распределения между двумя средами: водой и маслом. Данный коэффициент позволяет проникать через абсолютно здоровую кожу, любые биологические мембраны и даже гематоэнцефалический барьер.

Чаще всего интоксикация происходит:

1. Перорально, то есть через ротовую полость.
2. Ингаляционно – вдыхание паров и мелких частиц.
3. Перкутантно – через здоровую кожу.

Попадая в организм, фосфорорганические соединения вызывают блокировку действия холинэстеразы, или АХЭ. В итоге образуется фосфорилированный фермент, который устойчив к гидролизу. Именно этот фермент взаимодействует с молекулами ацетилхолина, вызывая его разрушение. В результате этого процесса АХ накапливается на постсинаптической мембране, происходит ее деполяризация и в организме формируются четыре основных эффекта, вызывающие определенную симптоматику.

Клинические проявления отравления

Симптоматически, отравление фосфорорганическими соединениями разного типа сходно по своим проявлениям. Поэтому, для оказания первой помощи и лечения, равно как и для прогноза отдаленных последствий, более важны стадии отравления. Также, зная, клинику, можно подобрать антидот, так как некоторые группы ФОС чаще вызывают определенную симптоматику

I стадия – возбуждение. Первые симптомы возникают уже через 15 минут после попадания ФОС в организм. У человека выявляется выраженное психомоторное возбуждение, головная боль, тошнота и рвота, головокружение, боли в животе (не зависимо от способа попадания ФОС в организм). При осмотре можно выявить умеренный миоз (сужение зрачка), саливацию (повышенное слюнотечение), потливость, повышение АД, тахикардия.

II стадия – гиперкинезы и судороги. Без оказания специализированной помощи данная стадия проявляется через несколько часов после интоксикации. На этой стадии клиническая симптоматика наиболее ярко выражена. Пациент будет жаловаться на общее недомогание, нарушение зрения, слюнотечение, затруднение дыхания, потливость не просто повышена – наблюдается профузный пот. Так же отмечаются болезненные тенезмы (позывы на мочеиспускание и дефекацию), самопроизвольные мышечные судорожные подергивания.

Данная стадия быстро переходит из возбуждения в ступор, а затем и сопор. При дальнейшем прогрессировании пациент впадает в кому. Объективно выявляется миоз, зрачки не реагируют на свет, ригидность грудной клетки, повышен тонус скелетных мышц, ограничены дыхательные движения грудной клетки. Пациент захлебывается слюной, при аускультации явственно слышны влажные хрипы.

Основная отличительная особенность данной стадии – подергивания мышц, которые начинаются с лица и последовательно переходят на мышцы шеи, груди, предплечья, голени. Давление может подниматься до критических цифр – 250/160 мм рт ст., а затем может резко наступить коллапс.

III стадия – параличей. Для данной стадии ведущим симптомом становится паралич поперечно-полосатой мускулатуры. Пациент находится либо в сопоре, либо на различных стадиях комы. Зрачки точечные, не реагируют на свет. Наблюдается брадикардия и гипотония, сухожильные рефлексы отсутствуют. При отсутствии терапии часто наблюдается летальный исход.

Принципы терапии пациентов с острой интоксикацией

Если на Ваших глазах у человека развилось отравление какими-либо фосфорорганическими соединениями, то необходимо незамедлительно вызывать скорую и оказать первую доврачебную помощь:

Дальнейшее лечение, даже если у пациента не развиваются выраженные клинические симптомы отравления, осуществляется только в стационаре. Человеку делают промывание желудка, подбирают антидот, и при появлении первых симптомов проводят медикаментозную терапию.

Основной принцип лечения отравления ФОС – подбирается антидот. Чаще всего используется пентафен, амизил, тропацин, дипироксим, реактиваторы холинэстеразы. Параллельно с проведением антидотной терапии назначается внутримышечная инъекция атропина. В зависимости от степени тяжести назначают несколько уколов атропина от 2 до 6 мл вплоть до появления первых симптомов передозировки атропином. В особо тяжелых случаях количество атропина доводят до 30 мл.

Введя антидот, врачи продолжают наблюдать за пациентом. При проявлении затруднения дыхания больного подключают к аппарату искусственного дыхания, назначают сердечные препараты. При судорогах обязательно проводят противосудорожную терапию гексеналом, барбиталом натрия. Обязательно назначают антибактериальную терапию для профилактики различных заболеваний, в частности – пневмонии.

Проводя первоначальную терапию и подбирая антидот, врач обязательно выясняет, какой фосфорорганический препарат вызвал данную клинику. Некоторые вещества, авенин и метилацетофос, не угнетают ХЭ, поэтому и антидотной терапии не требуется. В данном случае назначается только симптоматическое лечение.

Антидот, по своей сути – это реактиватор холинэстеразы. И чем раньше началась антидотная терапия, тем выраженнее будет эффект. Именно поэтому так важно знать стадии отравления ФОС. На каждой стадии есть своя схема лечения антидотом: объем введения препарата, частота.

Необходимо четко осознавать, что антидот эффективен только до того момента, пока не возникла устойчивая блокировка холинэстеразы, то есть первые шесть часов после первого попадания ФОС в организм. Позже этого времени введенный антидот не только не будет оказывать полезное воздействие, но и станет вредным для организма – он оказывает токсический эффект на сердце, печень и возникают рецидивы симптоматики отравления ФОС.

Очень важно знать, что отравление ФОС бывает не только острым, но и хроническим. Чаще всего такая ситуация возникает на производстве, где работа с фосфорорганическими соединениями постоянна. В этом случае возникает более стертая клиническая симптоматика, и за подобными пациентами постоянно наблюдает профпатолог, который отслеживает малейшие изменения в организме человека. Соответственно и лечение хронических ситуаций немного другая, здесь большую роль играет профилактика отравления, нежели его лечение.

К сожалению, очень часто хроническое отравление данными соединениями протекает бессимптомно. После первого воздействия, если оно прошло незаметно, активность ацетилхолинэстеразы снижается практически на 100%, но никакой симптоматики при этом может не возникать.

Фосфорорганические соединения являются, безусловно, токсическими веществами, даже самые современные их аналоги. Но в некоторых случаях ФОС применяются как лекарства. Например, в малых концентрациях они также подавляют активность ХЭ, что используют для лечения злокачественных образований, глаукомы.

Интересны современные исследования в области генетики на предмет мутагенного воздействия ФОС. Ученые считают, что эти знания открывают большие перспективы в изучении механизмов наследственных факторов различных патологий и возможности их лечения.

Showcase Okna Body