Composti organofosforici e loro determinazione nei prodotti alimentari. Struttura del FOS. Proprietà dei composti organofosforici. Meccanismo d'azione dei composti organofosforici

Molti FOS, a causa della loro speciale affinità chimica per la colinesterasi, inibiscono, cioè bloccano, le sue molecole attraverso l'interazione con il centro esterasi. Come si può vedere dallo schema seguente, una molecola di veleno organofosforico reagisce con il gruppo ossidrile dell'enzima e il suo centro anionico non prende parte alla reazione:

Tuttavia, all'inizio degli anni '50 in Svezia, nel laboratorio di Tammelin, furono sintetizzati i FOS che reagiscono anche con il centro anionico dell'enzima. Allo stesso tempo, i chimici partivano dal presupposto che se il veleno avesse una struttura simile al substrato naturale della colinesterasi (acetilcolina), avrebbe un effetto inibitorio più forte su questo enzima. In effetti, tali potenti sostanze anticolinesterasiche si sono rivelate composti che contengono un residuo di colina, come la metilfluorofosforilcolina. È del tutto naturale che quando interagisce con la colinesterasi, l'atomo di azoto carico positivamente reagisce con il centro anionico dell'enzima. Ciò fornisce un ulteriore contatto del veleno con la superficie attiva della colinesterasi e rende più forte la connessione tra loro:

Si può anche immaginare l'inibizione simultanea da parte di una molecola di metilfluorofosforilcolina di due molecole di enzimi: una al centro anionico, la seconda al centro esterasi. Comunque sia, i veleni di Tammelin si sono rivelati decine di volte più tossici anche di un OPC così potente come il sarin. La colinesterasi fosforilata risultante, a differenza di quella acetilata, è un composto abbastanza stabile e non subisce idrolisi spontanea. Si è scoperto che il processo di inibizione della colinesterasi è un processo in due fasi. Inizialmente, nella prima fase, si verifica un blocco reversibile, cioè fragile, e solo nella seconda fase si verifica un blocco irreversibile dell'enzima. Entrambi questi stadi sono il risultato di un complesso riarrangiamento molecolare, non ancora del tutto compreso, del complesso FOS-colinesterasi. Guardando un po' avanti, notiamo l'importanza di questo fenomeno per la pratica dell'uso di alcuni antidoti, il cui effetto è quello di rompere il legame chimico tra il veleno e l'enzima. Pertanto, sotto l'influenza di anticolineste - varie sostanze, la distruzione delle molecole di acetilcolina viene inibita e continua ad avere un effetto continuo sui recettori colinergici. Ne consegue che l'avvelenamento da FOS non è altro che una sovraeccitazione generalizzata dei recettori colinergici causata dall'intossicazione con acetilcolina endogena, cioè di origine interna. Questo è il motivo per cui i principali sintomi di avvelenamento da FOS possono essere interpretati come una manifestazione di attività eccessiva, inappropriata per il corpo, di un numero di strutture e organi, che è fornita dalla mediazione dell'acetilcolina (principalmente questa è la funzione delle cellule nervose, striate e muscoli lisci e varie ghiandole).

Attualmente esistono prove dell’effetto stimolante diretto di alcuni OP sui recettori colinergici. Pertanto, è possibile che i FOS abbiano un effetto tossico bypassando il meccanismo della colinesterasi:

Negli ultimi 10-15 anni, i tossicologi hanno prestato sempre più attenzione a questa caratteristica del meccanismo d'influenza dei FOS sulle biostrutture. In particolare, il loro effetto non anticolinesterasico si manifesta nella stimolazione diretta dei recettori H-colinergici, che, come mostrano i dati sperimentali, determina gli effetti nicotinici dei FOS. Allo stesso tempo, la loro azione muscarino-simile è ora considerata a buon diritto come il risultato dell'inibizione della colinesterasi.

Per quanto riguarda la gravità comparativa degli effetti muscarinici e nicotinici in varie sostanze anticolinesterasiche, quindi, secondo lo studio di V. B. Prozorovsky, * si possono considerare 3 gruppi:

* (Prozorovsky V. B. Domande sul meccanismo d'azione e sulla tossicologia legata all'età dei farmaci anticolineterasici. Abstract dell'autore. doc. dis. L..1969)

• 1) provocando una stimolazione preferenziale dei recettori M-colinergici (eserina, nibufina, clorofos);
• 2) provocando la stimolazione di entrambi i recettori M- e N-colinergici (fosfacolo, armin, diisopropil fluorofosfato);
• 3) provocando un effetto predominante sui recettori H-colinergici (proserina, tiofos, mercaptofos).

Da quanto sopra esposto discende, almeno teoricamente, che in caso di avvelenamento con veleni anticolinesterasici, compresi i FOS, gli antidoti potrebbero essere:

• 1) sostanze che entrano in interazione chimica diretta con i veleni;
• 2) sostanze che inibiscono la sintesi e il rilascio di acetilcolina nella fessura sinaptica;
• 3) sostanze che sostituiscono l'enzima danneggiato dai veleni (cioè preparati di colinesterasi);
• 4) sostanze che impediscono il contatto del veleno con l'enzima e quindi lo proteggono dagli effetti tossici;
• 5) sostanze che impediscono il contatto dell'acetilcolina con il recettore colinergico;
• 6) sostanze che ripristinano l'attività dell'enzima spostando il veleno dalla sua superficie (cioè riattivando la struttura della colinesterasi).

Numerosi esperimenti tossicologici hanno dimostrato che tutte queste sostanze hanno l'uno o l'altro grado di effetto specifico sul processo tossico, ma gli ultimi 2 gruppi di antidoti sono di massima importanza pratica. Consideriamo più in dettaglio i meccanismi della loro azione.

I composti organofosforici hanno trovato impiego come insetticidi (clorofos, karbofos, fosdrina, leptofos, ecc.), Farmaci (fosfacolo, armin, ecc.), I rappresentanti più tossici del gruppo sono adottati dagli eserciti di numerosi paesi come guerra chimica agenti (sarin, soman, tabun, Vx). Gli OPC possono colpire le persone durante incidenti nei loro impianti di produzione, se utilizzati come agenti chimici o agenti di sabotaggio.

I FOS furono sintetizzati per la prima volta da Tenar nel 1846. Nel nostro paese, il fondatore della chimica dei FOS fu A.E. Arbuzov, che nel 1905 propose un nuovo metodo per la loro sintesi. L'attenzione fu attirata sulle proprietà tossiche di questi composti solo nel 1932, quando Lange e Kruger descrissero per la prima volta i sintomi di avvelenamento con dimetil e dietil fluorofosfato, sintetizzati nel processo di ricerca di nuovi insetticidi. L'innegabile significato pratico di tali agenti è stata la ragione per una ricerca su larga scala finalizzata a uno studio completo di una nuova classe di sostanze biologicamente attive. Così, in un breve periodo di tempo, solo in Germania, nel laboratorio di Schrader, per trovare nuovi mezzi per combattere gli insetti dannosi, furono sintetizzati e studiati più di 2000 OP, molti dei quali altamente tossici per i mammiferi. Questo è stato il motivo per creare nuovi tipi di armi chimiche basate su di essi. All'inizio della seconda guerra mondiale, i chimici tedeschi avevano sintetizzato sostanze altamente tossiche come il tabun, il sarin e, poco dopo, il soman. Allo stesso tempo, furono identificate le prospettive per la scoperta di composti ancora più tossici per l'uomo, cosa messa in pratica da Tammelin (1955), che sintetizzò la metilfluorofosforilcolina, che fu il prototipo di un nuovo gruppo di OPA designati come V-gas ( Vx). Negli anni '70 -'80 del 20 ° secolo fu sviluppata la tecnologia per l'utilizzo del FOV nelle cosiddette munizioni binarie. In questo caso, due composti chimici relativamente meno tossici vengono immagazzinati, trasportati e inseriti separatamente nelle munizioni. I componenti vengono miscelati solo dopo lo sparo e formano un agente altamente tossico nel percorso verso il bersaglio, durante una reazione chimica. La tossicità estremamente elevata e le peculiarità delle proprietà fisico-chimiche, che consentono di creare rapidamente estesi focolai di contaminazione chimica, fino a poco tempo fa rendevano l'OPA (sarin, soman, gas V) il più pericoloso di tutti gli agenti chimici conosciuti. In conformità con gli accordi internazionali, le scorte di FOV nella maggior parte dei paesi del mondo sono soggette a distruzione.

Attualmente continua la ricerca nel campo della creazione di nuove sostanze biologicamente attive a base di FOS. Ora, come all'inizio degli anni '30 del XX secolo, si tratta principalmente di una ricerca di insetticidi, di cui oggi si conoscono centinaia di nomi.

Caratteristiche fisico-chimiche. Tossicità

I FOS sono derivati ​​degli acidi fosforici pentavalenti. Tutti i composti tossici degli acidi fosforico (1), alchilfosfonico (2) e dialchilfosfinico (3) hanno la struttura:

Il fosforo è collegato ad un atomo di ossigeno o zolfo tramite un doppio legame; due legami - con gruppi alchilici, alcossi-arilici, mono- o dialchilamminici, ecc. (R1, R2); il quinto (X) è saturo di un gruppo che si separa con relativa facilità dall'atomo di fosforo (F -, CN -, -OR, -SR, ecc.). A causa della valenza rilasciata durante questo processo, i FOS interagiscono con i centri attivi di numerosi enzimi.

Le formule strutturali di alcuni OPC sono presentate nella Figura 46.

Figura 46. Struttura di alcuni composti organofosforici

L'attività biologica dei FOS, inclusa la tossicità, dipende dalla loro struttura (Tabella 43).

Tabella 43.

Tossicità (LD 50) di alcuni OP sui topi bianchi

Tutti i FOS sono altamente reattivi. Particolare importanza è attribuita alle reazioni di fosforilazione, idrolisi e ossidazione, poiché sono queste reazioni che determinano la persistenza delle sostanze tossiche nell'ambiente, sono legate al metabolismo e al meccanismo dell'azione tossica dei veleni nel corpo e ad alcuni principi di su di essi si basano il degasaggio, il rilevamento, la prevenzione con antidoti e il trattamento delle intossicazioni.

I FOS donano facilmente elettroni, reagiscono attivamente con gruppi elettrofili di altri composti e grazie a questo fosforilano molte sostanze (amminoacidi, polifenoli, idrossilammina, acidi idrossamici, ecc.).

Ad esempio, diamo la reazione di fosforilazione dell'idrossilammina con sarin:

Tutti i FOS, interagendo con l'acqua, subiscono idrolisi con formazione di prodotti non tossici. La velocità di idrolisi degli OPC disciolti in acqua è diversa (ad esempio, il sarin si idrolizza più velocemente del soman e il soman più velocemente dei gas V).

In forma generale, la reazione di idrolisi può essere rappresentata come segue:

La reazione di idrolisi dei FOS con la rottura del legame anidridico avviene nel corpo, sia spontaneamente che con la partecipazione di enzimi.

Come risultato della reazione di ossidazione, anche i FOS vengono distrutti, ma in alcuni casi (durante l'ossidazione dei fosfotionati in fosfati) alcune sostanze aumentano addirittura la loro attività. Ciò è illustrato dall'esempio

La tossicità del paraoxon per i mammiferi e gli esseri umani è superiore a quella del parathion.

Le proprietà più importanti delle sostanze tossiche organofosforiche sono presentate nelle tabelle 44-46.

Tabella 44.

Proprietà fondamentali del Sarin

Tabella 45.

Proprietà fondamentali del soman

Fosforo (Fosforo), P - non si trova in natura nella sua forma pura; tra i composti del fosforo, il fosfato di calcio - Ca 3 (PO 4) 2, il componente principale di apatiti e fosforiti, è di massima importanza.

Il fosforo fa parte del corpo animale: il fosfato di calcio è la base del tessuto osseo, il fosforo sotto forma di vari composti si trova nel sangue e nella linfa. Il fosforo è essenziale per la vita degli animali e delle piante.

Il fosforo bianco e rosso sono di massima importanza.

Fosforo bianco- morbido, con odore di aglio, instabile, infiammabile, molto velenoso

Fosforo rosso- polvere solida di colore cremisi scuro. Non tossico, meno attivo chimicamente, non infiammabile.

Proprietà fisico-chimiche dei composti del fosforo

Composti inorganici del fosforo.

Fosforuro di zinco Zn 3 P 2 – polvere grigio-nera, con odore di aglio, insolubile in acqua, alcool, buono in tutti gli acidi

Contiene 14% fosforo, 70-80% zinco. Utilizzato come zoocida

Fosfati– sali dell'acido fosforico. Ciò che conta è il fosfato di calcio, un sale altamente solubile, mentre il fertilizzante utilizzato è il perfosfato.

Composti organici del fosforo

Un gran numero di composti organofosforici di composizione complessa con vari nomi tecnici. Si chiamano semplicemente - FOS. Sono ampiamente utilizzati in medicina, medicina veterinaria, agricoltura e industria

La struttura chimica del FOS è espressa dalla seguente formula chimica:

R 1 e R 2 sono alchili, alcossili, alchilammine diversi o identici. X è il resto di un acido inorganico o organico. È questa parte che determina l'attività fisiologica dell'intero composto (fluoro, alogeni, CN e altri gruppi).

I composti organici possono essere classificati in base alla natura delle loro proprietà insetticide. Uno di questi ha un effetto di contatto (metaphos, karbofos), gli altri hanno un effetto sistemico.

Questi composti vengono assorbiti dalla linfa delle piante e rimangono attivi contro i parassiti

Composti organofosforici(FOS) sono esteri ad alto peso molecolare degli acidi fosforici (fosforico, pirofosforico, fosforico, fosfonico, fosfinico, tio- e ditiofosforico, tiofosforico) e dei loro derivati ​​solforati e azotati.

Nella produzione agricola e nell’allevamento del bestiame vengono utilizzati più di 25 FOS, suddivisi in:

1.preparati di contatto che causano la rapida morte di insetti e acari al momento del contatto con loro,

2. preparati ad azione sistemica, assorbiti attraverso le foglie e l'apparato radicale e circolanti per lungo tempo insieme ai succhi vegetali, che diventano tossici per gli insetti succhiatori e rosicchiatori fino a 2 mesi senza effetti dannosi sulle piante stesse.

Ai farmaci contatto le azioni includono: clorofos, DDVF, metaphos, diphos, ethafos, cyodrin, karbofos, diazinon, dursban, triclorometafos, ecc.

Ai farmaci sistemico le azioni includono: gardon, selekron, tokution, fozalon, butifos; ai farmaci sistema di contatto azioni: antio, fosfapide, ftalofos ed eterofos.

Patogenesi. I composti organofosforici sono sostanze altamente lipidotropiche. Vengono rapidamente assorbiti attraverso le mucose degli organi digestivi e respiratori, attraverso la pelle, si accumulano principalmente nel fegato, nel cervello, nei muscoli cardiaci e scheletrici, nei reni, nel tessuto adiposo interno e vengono escreti nel latte, nelle urine e nelle feci.

Il meccanismo biochimico dell'effetto tossico del FOS sul corpo animale si basa sul blocco selettivo dell'enzima del tessuto nervoso - acetilcolinesterasi, a seguito del quale il mediatore acetilcolina si accumula nelle sinapsi colinergiche, che, essendo ciò che porta alla depolarizzazione del membrane delle cellule nervose, un calo del potenziale di riposo e un forte aumento del processo di eccitazione del sistema nervoso centrale.

In termini tossicologici, i pesticidi organofosforici sono veleni nervini, i cui effetti si distinguono:

muscarinico,

simile alla nicotina

fenomeni simili al curaro.

Di tipo muscarinico i fenomeni comprendono: miosi, broncospasmo, salivazione, aumento della sudorazione, aumento della motilità intestinale, diarrea.

Simile alla nicotina- tremore dei muscoli scheletrici, spasmi degli arti, aumento della pressione sanguigna, agitazione e paralisi del sistema nervoso centrale.

CurarepoDaggiornamentoSe- indebolimento del tono dei muscoli scheletrici, in particolare dei muscoli del collo, indebolimento del tono e paralisi dei muscoli del torace.

Bovini, ovini e caprini sono più sensibili agli effetti tossici dei FOS rispetto a maiali, polli, anatre e cavalli. Gli animali giovani sono più sensibili degli adulti.

SimPpoi noi. L'avvelenamento degli animali con FOS può verificarsi:

fulmineo,

cronicamente.

Come N ienifero l'avvelenamento si è verificato 15-20 minuti dopo il trattamento, soprattutto negli animali che hanno leccato le aree cutanee trattate di se stessi o di altri animali. Inizialmente si manifestavano con forte agitazione motoria e cadute degli animali; Spesso appariva la caratteristica posa di "preghiera", si sviluppavano ipersalivazione, ipercinesi e paralisi della lingua, miosi e difficoltà respiratorie. C'erano crampi agli arti e paralisi, defecazione e minzione frequenti. Gli animali muoiono dopo 1-1,5 ore in stato comatoso con sintomi di asfissia e paralisi dei muscoli degli arti e del torace.

DI Con tre L'avvelenamento grave negli animali è caratterizzato da ansia, paura, aggravamento della reazione alla stimolazione sonora e luminosa, che è sostituita dall'estinzione dei riflessi visivi e uditivi e dalla sensibilità al dolore della pelle; si verifica un tremore diffuso dei muscoli scheletrici, la coordinazione dei movimenti è compromessa, si nota instabilità e gli animali spesso cadono. Si esprimono convulsioni degli arti di natura clonica e tonica.

Media grado di gravità negli animali, salivazione a breve termine, tremore dei muscoli scheletrici, attacchi periodici di convulsioni, perdita occasionale di coordinazione dei movimenti, diminuzione del tono dei muscoli scheletrici, fenomeni di broncospasmo, movimenti intestinali frequenti e minzione. Dopo 1-2 giorni questi fenomeni scompaiono e gli animali guariscono clinicamente dopo 5-6 giorni.

Facile si osservano grado di avvelenamento negli animali, leggera sbavatura periodica, tosse, attacchi di difficoltà respiratorie, diminuzione del tono dei muscoli scheletrici e aumento della motilità intestinale. Questi fenomeni scompaiono completamente entro un giorno.

Cronico si verificano intossicazione negli animali, diminuzione dell'attività di alimentazione, depressione generale, scarsa mobilità, indebolimento del tono muscolare, diminuzione del peso corporeo e progressivo emaciamento. Inoltre, gli animali sperimentano costrizione delle pupille, minzione frequente e feci liquefatte. Chere; Dopo 6-7 mesi, le pecore sviluppano la paresi dei muscoli degli arti e l'asimmetria del tono dei muscoli del collo, che porta alla curvatura del collo nelle pecore e all'incurvamento della testa nei nei. Si notano spesso tremori dei muscoli scheletrici e attacchi di convulsioni clonico-toniche. La morte degli animali avviene con un significativo emaciamento e una diminuzione della temperatura corporea.

papàTOlogoanatoMichAcioè cambiamenti. Negli animali con avvelenamento da FOS, i disturbi emodinamici degli organi vitali, la congestione, l'edema perivascolare e le emorragie diapedetiche nel fegato, nei reni, nei polmoni, nel muscolo cardiaco, nella tiroide e nel pancreas, sono nettamente espressi cambiamenti distrofici e necrotici nelle cellule gangliari del cervello.

Diagnostica L'avvelenamento da OPC viene effettuato sulla base di:

a) un complesso caratteristico di sintomi clinici neuroparalitici (miosi, lacrimazione, salivazione, fenomeni di broncospasmo, perdita di coordinazione, estinzione dei riflessi, tremori e crampi dei muscoli scheletrici, diarrea, paresi e paralisi degli arti, asfissia);

b) i risultati dell'autopsia patologica degli animali morti;

c) rilevazione chimico-analitica di residui di FOS nel contenuto del tratto gastrointestinale, nel tessuto adiposo, nel cervello, nel fegato e nei reni, nonché nei mangimi e nell'acqua, tenendo conto dei dati anamnestici sull'uso dei FOS negli allevamenti e sulle condizioni di malattia degli animali.

Trattamento animali in caso di avvelenamento da FOS si basa sull'uso complesso di farmaci anticolinergici in combinazione con riattivatori della colinesterasi. I farmaci anticolinergici comprendono atropina solfato, tropatsgna solfato, fosfolitina (un farmaco simile all'atropina).

La dipiroxima (TMB-4), la toxagonina e la dietixime sono noti come riattivatori della colinesterasi. L'effetto antidoto di atropina, tropacina e dipirossima si basa sul loro effetto antidepolarizzante su vari OPC.

Il più ampiamente testato su tutti i tipi di animali durante l'intossicazione sperimentale con vari OP, l'atropina è un anticolinergico periferico,

La tropacina è un anticolinergico ad azione centrale

riattivatore della colinesterasi - dipirossima, mediante iniezione intramuscolare in una soluzione acquosa complessa.

In condizioni pratiche, è possibile preparare in anticipo una miscela antidoto di questi farmaci come segue. Innanzitutto preparare una soluzione acquosa al 10% di tropacina e una soluzione acquosa al 20% di dipirossima, quindi mescolarle in volumi uguali secondo necessità. Alla miscela di queste soluzioni si aggiunge atropina solfato per ottenere una soluzione all'1,5%.

La miscela antidoto di questi farmaci viene utilizzata per via intramuscolare, secondo il calcolo riportato nella Tabella 6, nelle seguenti dosi singole:

In pratica si prepara una miscela:

Soluzione di tropacina al 10%.

Soluzione di dipirossima al 20%.

Soluzione di atropina all'1,5%.

IM, una volta:

animali giovani 1-2

animali giovani 10

pecore, capre 4

animali giovani 2

maiali 5-10

animali giovani 3

cani 1.5

conigli - 1.0

Prevenzione avvelenamento animale, il FOS dovrebbe includere le seguenti misure:

1. rispetto rigoroso delle norme sanitarie approvate e delle istruzioni di sicurezza durante lo stoccaggio, il trasporto e l'uso dei pesticidi in agricoltura;

2.concimare con mangime verde e piante non prima di 6 giorni dal trattamento con farmaci ad azione per contatto e non prima di 45 giorni dal trattamento con farmaci ad azione sistemica;

3. il contenuto di quantità residue di FOS nei mangimi (mg/kg) non deve superare: per Antio 2, Butifos 3, Dursban 0,2, Karbofos 2 per bovini da latte e volatili ovaioli e 5 per animali da ingrasso; il metafosico nei mangimi per bovini da latte e pollame ovaiolo non è consentito e per gli animali da ingrasso non deve superare lo 0,5; metilmercaptofos 1; metilnitrofos 1 per bovini da latte e 2 per animali da ingrasso; fosfamide 2; ftalofos 1 per bovini da latte e 2 per animali da ingrasso; clorofos 1 per bovini da latte e 3 per bovini da ingrasso.

5. Non è consentito il lavaggio delle attrezzature di spruzzatura! serbatoi per abbeverare gli animali, tenere uccelli acquatici e allevare pesci.

Esame veterinario e sanitario prodotti animali crudi.

La macellazione degli animali, compresi i volatili da carne, può essere consentita non prima che siano trascorsi 25 giorni dall'avvelenamento con pesticidi organofosforici.

In caso di macellazione forzata di animali a causa di avvelenamento da FOS, è necessario condurre studi chimici e analitici sulle quantità residue di FOS ed essere guidati dai livelli massimi ammissibili di sicurezza (MAL) del contenuto di pesticidi nei prodotti alimentari, approvati dall'URSS Ministero della Sanità il 28 luglio 1983.

Secondo l'elenco specificato degli LMR dei pesticidi, il contenuto consentito di abate (diphos) nella carne e nelle uova è 1 mg/kg, amidofos (ruelene) nella carne e nei prodotti a base di carne è 0,3, bytex 0,2, dursban 0,1, trolene 0,3 mg/ kg; non è consentita la presenza di DDVP e clorofos in questi prodotti.

Va sottolineato che le quantità residue di pesticidi organofosforici nella carne non vengono distrutte se cotte per 2-5,5 ore e hanno un effetto tossico sugli animali da laboratorio se alimentati ripetutamente.

A questo proposito, la carne e i prodotti a base di carne contenenti quantità residue di pesticidi organofosforici superiori agli standard consentiti sono soggetti a smaltimento tecnico.

I composti organofosforici appartengono alla categoria dei pesticidi destinati a distruggere erbe infestanti, insetti e roditori.

Questi insetticidi sono ampiamente utilizzati non solo nel settore agricolo, ma anche nella vita di tutti i giorni. Molte varietà di FOS sono altamente tossiche e possono causare gravi avvelenamenti sia quando entrano nel corpo, sia quando entrano in contatto con le mucose del rinofaringe e degli occhi, nonché con la pelle intatta.

Statistiche sugli avvelenamenti da OP

L'intossicazione acuta da composti organofosforici è infatti al primo posto tra le altre non solo in termini di gravità, ma anche di frequenza. Il tasso di mortalità di tali avvelenamenti è quasi del 20% e la frequenza è di circa il 15% di tutti i casi di intossicazione. È interessante notare che l'alcol è una sorta di antidoto per l'avvelenamento da composti organofosforici. Nelle vittime che erano gravemente intossicate al momento dell'avvelenamento da insetticidi, la malattia è molto più lieve (non si verificano convulsioni o paresi dei muscoli respiratori). Tuttavia, i disturbi emodinamici possono essere più pronunciati.

Possibili cause di avvelenamento da insetticidi

L'avvelenamento da composti organofosforici può essere associato ad attività professionali e verificarsi a seguito del mancato rispetto delle norme sulla manipolazione delle sostanze tossiche. La negligenza di una o più persone può provocare non solo un grave avvelenamento per se stessi, ma anche portare a un'intossicazione di massa.

Oltre ai composti organofosforici, possono essere di natura domestica. Le cause degli incidenti possono essere diverse, ad esempio:

• mancanza di contrassegni sui contenitori con liquido tossico conservato in casa (una persona può assumere veleno internamente per errore o deliberatamente a scopo di intossicazione);
• conservare gli insetticidi in luoghi accessibili ai bambini (i bambini sono molto curiosi per natura e, anche se il contenitore con il pesticida è etichettato, un bambino piccolo può comunque bere un liquido pericoloso e contrarre un avvelenamento acuto);
• inosservanza delle norme di sicurezza (trascuratezza dei dispositivi di protezione quando si utilizzano sostanze tossiche in casa, come respiratore, guanti, occhiali protettivi, indumenti protettivi).

Quando i composti organofosforici entrano nel corpo umano in dosi significative, possono causare danni a varie parti del sistema nervoso centrale, causando neurite, paralisi e altre gravi conseguenze, inclusa la morte.

Classificazione dei composti organofosforici per grado di tossicità

• i più tossici: insetticidi a base di tiofos, metaphos, mercaptophos, ottametil;
• altamente tossici - preparati a base di metilmercaptofos, fosfamide, diclorofosfato;
• moderatamente tossico: clorofos, karbofos, metilnitrofos e insetticidi a base di essi, nonché saifos, cianofos, tribufos;
• poco tossico: demufos, bromophos, temephos.

Sintomi di avvelenamento da FOS

In base alla gravità dell'avvelenamento, sono divisi in 3 fasi. Il quadro clinico dell'avvelenamento con composti organofosforici è il seguente:

Per intossicazione lieve (fase I):

• agitazione psicomotoria e sentimenti di paura;
• respiro affannoso;
• pupille dilatate (miosi);
• dolore spasmodico nell'addome;
• aumento della salivazione e del vomito;
• forti mal di testa;
• ipertensione;
• sudorazione profusa;
• respiro rauco.

Per la forma moderata (stadio II):

• può persistere o essere gradualmente sostituito da letargia e talvolta da coma;
• miosi grave, le pupille smettono di rispondere alla luce;
• i sintomi dell'iperidrosi si manifestano al massimo (la salivazione (salivazione), la sudorazione, la broncorrea (la secrezione di espettorato dai bronchi) è massimizzata);
• contrazioni fibrillare delle palpebre, dei muscoli del torace, delle gambe e talvolta di tutti i muscoli;
• comparsa periodica di ipertonicità generale dei muscoli del corpo, spasmi tonici;
• il tono del torace aumenta bruscamente;
• la pressione sanguigna raggiunge livelli massimi (250/160);
• defecazione e minzione involontarie, accompagnate da tenesmo doloroso (falso impulso).

Forma grave di avvelenamento (stadio III):

• il paziente cade in coma profondo;
• tutti i riflessi sono indeboliti o completamente assenti;
• grave ipossia;
• miosi pronunciata;
• persistenza dei sintomi di iperidrosi;
• cambiamento dell'ipertonicità muscolare, miofibrillazione e convulsioni toniche mediante rilassamento paralitico dei muscoli;
• la respirazione è gravemente depressa, la profondità e la frequenza dei movimenti respiratori sono irregolari, è possibile la paralisi del centro respiratorio;
• la frequenza cardiaca diminuisce a livelli critici (40-20 al minuto);
• aumento della tachicardia (più di 120 battiti al minuto);
• la pressione sanguigna continua a scendere;
• l'encefalopatia tossica si sviluppa con edema e numerose emorragie diapedetiche, prevalentemente di tipo misto, causate dalla paralisi dei muscoli respiratori e dalla depressione del centro respiratorio;
• la pelle diventa bruscamente pallida, appare la cianosi (la pelle e le mucose diventano bluastre).

Conseguenze dell'avvelenamento con insetticidi contenenti fosforo

Quando i composti organofosforici entrano nell'organismo, il primo soccorso, fornito in modo tempestivo e corretto, è uno dei fattori fondamentali che determinano l'ulteriore decorso della malattia. La diagnosi di intossicazione da OP è relativamente facile da fare sulla base del quadro clinico caratteristico, tuttavia, se l'esito sarà favorevole o la vittima morirà dipende in gran parte dalle azioni successive dei medici.

A causa della loro elevata tossicità, i composti organofosforici, quando entrano nel corpo, causano danni irreparabili a quasi tutti gli organi e sistemi vitali. A questo proposito, anche con esito favorevole, non è possibile ripristinare completamente le funzioni di alcuni organi.

Tra le complicazioni che di solito accompagnano l'intossicazione grave da sostanze organofosforiche vi sono la polmonite, i disturbi del ritmo cardiaco e della conduzione, le psicosi acute da intossicazione, ecc.

Decorso della malattia

Nei primi giorni dopo l'avvelenamento il paziente versa in gravi condizioni a causa di collasso cardiovascolare. Quindi avviene una compensazione graduale e la sua salute migliora. Tuttavia, dopo 2-3 settimane non si può escludere lo sviluppo di una grave polineuropatia tossica. In alcuni casi possono essere coinvolti più nervi cranici.

Il decorso di tali polineuropati tardive è piuttosto prolungato, talvolta accompagnato da persistenti disturbi del movimento. Il ripristino delle funzioni del sistema nervoso periferico è scarso. Potrebbe anche verificarsi una ricomparsa di disturbi acuti come le crisi colinergiche. Ciò è spiegato dal fatto che il composto organofosforico depositato viene “espulso” da vari tessuti nel sistema circolatorio.

Trattamento

Quando si verifica un grave avvelenamento da organofosforici, il primo soccorso dovrebbe includere la pulizia aggressiva del tratto digestivo mediante lavanda gastrica mediante sonda, diuresi forzata, ecc., il mantenimento della respirazione e l'uso di antidoti specifici. Successivamente, viene applicato un complesso di misure di rianimazione, compresa la farmacoterapia, mirate a mantenere e ripristinare le funzioni corporee danneggiate, comprese le misure per ripristinare l'attività cardiaca, il trattamento dei disturbi dell'omeostasi e dello shock esotossico.

Ripristino della funzione respiratoria

I composti organofosfati che entrano nel corpo in grandi quantità causano solitamente difficoltà respiratorie, le cui cause sono l'eccessiva secrezione orofaringea, il broncospasmo e la paralisi dei muscoli respiratori. A questo proposito, la prima cosa che i medici stanno cercando di fare è ripristinare le vie aeree e fornire un’adeguata ventilazione. In presenza di vomito abbondante e secrezione orofaringea si ricorre all'aspirazione (prelievo di liquidi mediante vuoto). In caso di avvelenamento acuto da OP, le misure di rianimazione comprendono l'intubazione tracheale e la ventilazione artificiale.

Terapia antidoto

L'uso di antidoti (antidoti) è una parte essenziale della farmacoterapia di emergenza per l'avvelenamento acuto. I farmaci di questo gruppo influenzano la cinetica di una sostanza tossica nel corpo, ne assicurano l'assorbimento o l'eliminazione, riducono l'effetto delle tossine sui recettori, prevengono il metabolismo pericoloso ed eliminano pericolosi disturbi delle funzioni vitali del corpo causati dall'avvelenamento.

L'antidoto per l'avvelenamento da composti organofosforici viene assunto insieme ad altri farmaci specializzati. La farmacoterapia viene effettuata parallelamente alle misure terapeutiche generali di rianimazione e disintossicazione.

Va ricordato che se non esiste alcuna possibilità di rianimazione urgente, la vita della vittima può essere salvata solo da un antidoto a base di composti organofosforici, e quanto prima viene somministrato, maggiori sono le possibilità che la vittima abbia un esito favorevole. la malattia.

Classificazione degli antidoti

Gli antidoti sono divisi in quattro gruppi:

• sintomatico (farmacologico);
• biochimico (tossicocinetico);
• chimico (tossicotropico);
• immunofarmaci antitossici.

Quando compaiono i primi sintomi di avvelenamento con composti organofosforici, anche nella fase di preospedalizzazione della vittima, vengono utilizzati antidoti dei gruppi sintomatici e tossicotropi, poiché hanno chiare indicazioni per l'uso. I farmaci con azione tossicocinetica richiedono una stretta osservanza delle istruzioni, poiché i medici di emergenza non possono sempre determinare con precisione le indicazioni per il loro utilizzo. Gli immunofarmaci antitossici vengono utilizzati in una struttura medica.

Terapia specifica per l'avvelenamento acuto da composti organofosforici

L’insieme delle misure comprende l’uso di farmaci anticolinergici (medicinali come l’atropina) in combinazione con riattivatori della colinesterasi. Nella prima ora dopo il ricovero del paziente viene eseguita l'atropinizzazione intensiva. L'atropina in grandi dosi viene somministrata per via endovenosa fino all'alleviamento dei sintomi esistenti dell'iperidrosi. Dovrebbero comparire anche segni di un leggero sovradosaggio del farmaco, espressi da pelle secca e moderata tachicardia.

Per mantenere questo stato, viene reintrodotta l’atropina, ma in dosi minori. L'atropinizzazione di mantenimento crea un blocco persistente dei sistemi m-colinoreattivi dell'organismo danneggiato contro l'azione del farmaco acetilcolina per il tempo necessario alla distruzione ed eliminazione della tossina.

Quelli moderni sono in grado di attivare efficacemente la colinesterasi soppressa e neutralizzare vari composti contenenti fosforo. Quando si effettua una terapia specifica, l'attività della colinesterasi viene costantemente monitorata.

I composti organofosforici, comunemente indicati come FOS, sono sostanze in cui un atomo di fosforo è direttamente collegato a un atomo di carbonio. I FOS sono più utilizzati in agricoltura, il secondo ambito di applicazione sono i preparativi domestici e la medicina veterinaria. E non ultimo ruolo è giocato dalla lotta alle sostanze organofosforiche, che sono essenzialmente armi chimiche.

Nonostante il pericolo di avvelenamento da fosforo, questi composti sono ancora i più utilizzati in agricoltura. Oggi ci sono più di 25 nomi commerciali in questo gruppo, che comprende insetticidi, erbicidi e acaricidi. Questo è il motivo per cui è così importante sapere quali sintomi provoca l'avvelenamento da organofosfati.

Un meccanismo d'azione e un quadro clinico simili sono causati da una struttura comune a tutti i FOS. Tutti i composti organofosforici hanno una parte alcossifosforilica della molecola, che assomiglia ai gruppi H P=O e P=S. R1 e R2 sono radicali idrossimetilico e idrossietilico, e X è il residuo molto acido che dà origine all'esistenza di vari OPC.

Tipi moderni di FOS

L'industria chimica non si ferma e i piretroidi sintetici hanno sostituito i soliti insetticidi e acaricidi. Si ritiene che questi composti siano meno tossici e abbiano molte meno probabilità di causare avvelenamento da fosfati.

È importante sapere che gli OP più altamente tossici sono scomparsi dalla moderna “Lista dei prodotti chimici di protezione”: si possono trovare metafos, tiofos, DCVP, ftalofos, eterofos, corallo, metilmercaptofos e talvolta clorofos.

Nella medicina veterinaria, nell'agricoltura e nell'allevamento domestico vengono utilizzati i più moderni fosbecidi, diazol, fosfamide, zolon, karbofos…. Per le esigenze agricole viene data priorità ai FOS che hanno un effetto sistemico:

• Dimetoato: le piante vengono spruzzate con questa sostanza, dopo di che il loro succo diventa tossico per eventuali parassiti succhiatori.
• Il diazinone viene utilizzato non solo per la spruzzatura, ma anche per l'applicazione al terreno. Pertanto, il farmaco viene assorbito dal sistema radicale e le piantine diventano inaccessibili ai parassiti per diverse settimane.
• Il fenitrotion è utilizzato su scala industriale per proteggere frutta, cereali, agrumi e colture industriali. Le colture orticole vengono trattate con questo prodotto solo nella fase di coltivazione del seme.

Quando si usano i FOS nel giardino di casa, è molto importante capire che la maggior parte dei farmaci sono anche a base di diazinon, malathion e pirimifosmetile, cioè sono altamente tossici per l'uomo!

Patogenesi dell'avvelenamento

Per capire quanto sono tossici i composti organofosforici e quale antidoto esiste, è necessario comprendere il meccanismo della loro azione. L'elevata permeabilità è dovuta al coefficiente di distribuzione tra due mezzi: acqua e olio. Questo coefficiente gli consente di penetrare nella pelle assolutamente sana, in qualsiasi membrana biologica e persino nella barriera ematoencefalica.

Molto spesso, si verifica l'intossicazione:

1. Per via orale, cioè attraverso la cavità orale.
2. Inalazione – inalazione di vapori e piccole particelle.
3. Per via percutanea – attraverso la pelle sana.

Una volta nel corpo, i composti organofosforici bloccano l’azione della colinesterasi o AChE. Il risultato è un enzima fosforilato resistente all'idrolisi. È questo enzima che interagisce con le molecole di acetilcolina, provocandone la distruzione. Come risultato di questo processo, l'ACh si accumula sulla membrana postsinaptica, si verifica la sua depolarizzazione e nel corpo si formano quattro effetti principali, che causano determinati sintomi.

Manifestazioni cliniche di avvelenamento

Sintomaticamente, l'avvelenamento con composti organofosforici di vario tipo è simile nelle sue manifestazioni. Pertanto, per il primo soccorso e il trattamento, nonché per la prognosi delle conseguenze a lungo termine, le fasi dell'avvelenamento sono più importanti. Inoltre, conoscendo la clinica, puoi scegliere un antidoto, poiché alcuni gruppi di FOS causano più spesso determinati sintomi

Fase I– eccitazione. I primi sintomi compaiono entro 15 minuti dall'ingresso del FOS nel corpo. Una persona presenta grave agitazione psicomotoria, mal di testa, nausea e vomito, vertigini, dolore addominale (indipendentemente dal metodo di ingresso del FOS nel corpo). All'esame si possono rilevare miosi moderata (costrizione della pupilla), salivazione (aumento della salivazione), sudorazione, aumento della pressione sanguigna e tachicardia.

Fase II– ipercinesia e convulsioni. Senza assistenza specializzata, questa fase compare poche ore dopo l'intossicazione. In questa fase, i sintomi clinici sono più pronunciati. Il paziente lamenterà malessere generale, visione offuscata, sbavatura, difficoltà di respirazione, la sudorazione non è solo aumentata, si osserva un sudore abbondante. Si notano anche tenesmo doloroso (il bisogno di urinare e defecare) e contrazioni muscolari spontanee.

Questa fase passa rapidamente dall'eccitazione allo stupore e poi allo stupore. Con ulteriore progressione, il paziente cade in coma. Oggettivamente viene rilevata la miosi, le pupille non rispondono alla luce, rigidità toracica, aumento del tono dei muscoli scheletrici e movimenti respiratori limitati del torace. Il paziente soffoca con la saliva e i rantoli umidi sono chiaramente udibili all'auscultazione.

La principale caratteristica distintiva di questa fase sono le contrazioni muscolari, che iniziano dal viso e si spostano successivamente ai muscoli del collo, del torace, dell'avambraccio e della parte inferiore della gamba. La pressione può salire fino a valori critici - 250/160 mm Hg, e quindi può verificarsi un brusco collasso.

Fase III– paralisi. In questa fase il sintomo principale è la paralisi dei muscoli striati. Il paziente è in stato di torpore o in vari stadi di coma. Le pupille sono puntiformi e non reagiscono alla luce. Si osservano bradicardia e ipotensione, i riflessi tendinei sono assenti. Senza trattamento, la morte è comune.

Principi di terapia per pazienti con intossicazione acuta

Se davanti ai tuoi occhi una persona ha sviluppato avvelenamento con composti organofosforici, è necessario chiamare immediatamente un'ambulanza e fornire il primo soccorso:

Ulteriore trattamento, anche se il paziente non sviluppa sintomi clinici pronunciati di avvelenamento, viene effettuato solo in ospedale. Alla persona viene eseguita la lavanda gastrica, viene selezionato un antidoto e quando compaiono i primi sintomi viene somministrata la terapia farmacologica.

Il principio di base nel trattamento dell'avvelenamento da FOS è selezionare un antidoto. I farmaci più comunemente usati sono pentafen, amizil, tropacina, dipirossima e riattivatori della colinesterasi. Parallelamente alla terapia antidoto, viene prescritta un'iniezione intramuscolare di atropina. A seconda della gravità, vengono prescritte diverse iniezioni di atropina da 2 a 6 ml fino alla comparsa dei primi sintomi di sovradosaggio di atropina. In casi particolarmente gravi, la quantità di atropina viene regolata a 30 ml.

Dopo la somministrazione dell'antidoto, i medici continuano a monitorare il paziente. Se si verifica difficoltà respiratoria, il paziente viene collegato ad un apparato di respirazione artificiale e vengono prescritti farmaci per il cuore. Per le convulsioni è obbligatoria la terapia anticonvulsivante con esenale e sodio barbitale. La terapia antibatterica deve essere prescritta per prevenire varie malattie, in particolare la polmonite.

Quando si effettua la terapia iniziale e si seleziona un antidoto, il medico deve scoprire quale farmaco organofosforico ha causato questa clinica. Alcune sostanze, l'avenina e il metilacetofos, non inibiscono la ChE e pertanto non è richiesta la terapia con antidoti. In questo caso viene prescritto solo un trattamento sintomatico.

Un antidoto, essenzialmente, è un riattivatore della colinesterasi. E quanto prima inizierà la terapia antidoto, tanto più pronunciato sarà l'effetto. Ecco perché è così importante conoscere le fasi dell'avvelenamento da FOS. Ogni fase ha il proprio regime di trattamento antidoto: volume di somministrazione del farmaco, frequenza.

È necessario comprendere chiaramente che l'antidoto è efficace solo fino a quando non si verifica un blocco stabile della colinesterasi, cioè le prime sei ore dopo il primo ingresso di FOS nel corpo. Trascorso questo tempo, l'antidoto somministrato non solo non avrà un effetto benefico, ma diventerà anche dannoso per il corpo: ha un effetto tossico sul cuore, sul fegato e si verificano ricadute dei sintomi di avvelenamento da FOS.

È molto importante sapere che l'avvelenamento da FOS può essere non solo acuto, ma anche cronico. Molto spesso, questa situazione si verifica nella produzione, dove il lavoro con i composti organofosforici è costante. In questo caso si verificano sintomi clinici più sottili e tali pazienti vengono costantemente monitorati da un patologo professionale che monitora i minimi cambiamenti nel corpo umano. Di conseguenza, il trattamento delle situazioni croniche è leggermente diverso; qui la prevenzione dell'avvelenamento gioca un ruolo più importante rispetto al suo trattamento.

Purtroppo molto spesso l’avvelenamento cronico da questi composti è asintomatico. Dopo la prima esposizione, se passa inosservata, l'attività dell'acetilcolinesterasi diminuisce quasi del 100%, ma può non verificarsi alcun sintomo.

I composti organofosforici sono, ovviamente, sostanze tossiche, anche i loro analoghi più moderni. Ma in alcuni casi i FOS vengono usati come medicinali. Ad esempio, a basse concentrazioni sopprimono anche l’attività della ChE, che viene utilizzata per trattare i tumori maligni e il glaucoma.

Interessante è la ricerca moderna nel campo della genetica sugli effetti mutageni dei FOS. Gli scienziati ritengono che questa conoscenza apra grandi prospettive nello studio dei meccanismi dei fattori ereditari di varie patologie e nella possibilità del loro trattamento.

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