Иванов А.Т., Петрова В.С., Кенигсберг Я.Э. Ветеринарная токсикология

Подождите немного. Документ загружается.

Продолжение табл. 3

Степень

вредности по основным

критериям

Показатель вредности

Группа гиги-

енической

классификации

Слабо канцерогенные

Подозрительные на

бластомо генность

Явные тератогены

Подозрительные на те-

ратогенность

Избирательная

Умеренная

Сильные аллергены

Слабые аллергены

Слабые канцерогены

на животных

в опытах

Тератогенность

Известны уродства у людей,

воспроизводимые эксперимен-

тально на животных

Наличие экспериментальных дан-

ных в опытах на животных

Эмбриотоксичность

Определяется в дозах, не ток-

сичных для материнского орга-

низма

Проявляется наряду с другими

токсическими эффектами

Аллергенные свойства

Вызывают аллергические со-

стояния у большинства людей

даже при воздействии в неболь-

ших дозах, встречающиеся в

обычной обстановке

Вызывают аллергические состо-

яния у отдельных индивидуумов

III

мый как отношение суммарной дозы вещества, вызываю-

щей гибель 50 % животных при многократном введении,

к дозе, вызывающей гибель 50 % животных при одно-

кратном введении, и выражаемый формулой

тг ЛД50 при многократном введении

1\кум — гг— •

ЛДбо при однократном введении

Кумулятивный эффект химических веществ зависит

от целого ряда различных условий, определяющую роль

среди которых играют доза и режим поступления в орга-

низм. По своей природе кумуляция может быть матери-

альной и функциональной. При материальной кумуляции

происходит постоянное накопление в организме токсиче-

ского вещества до определенного количества, которое

способно вызывать патологическое состояние. При функ-

циональной кумуляции происходит суммирование изме-

нений в функциональном состоянии систем организма,

вызванных отдельными дозами токсического вещества,

что обусловливает наступление выраженных симптомов

интоксикации. Зная кумулятивные свойства вещества,

можно определить возможность хронического отравле-

ния и длительность сохранения вещества в организме

животных, что чрезвычайно важно при гигиеническом

нормировании его.

Химические средства защиты растений и животных

классифицируются также по их назначению (производ-

ственная классификация) и химической природе (хими-

ческая классификация).

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

ПЕСТИЦИДОВ

В зависимости от цели использования все пестициды

делятся на следующие основные группы.

Акарициды — химические препараты для борьбы с

растительноядными клещами.

Альгициды — химические препараты для уничтоже-

ния водорослей и другой сорной растительности в водо-

емах.

Антгельминтики — химические препараты, применяе-

мые для борьбы с паразитическими червями на растениях

и животных.

Антирезистенты — специальные добавки, снижающие

устойчивость насекомых к отдельным веществам.

Антисептики — химические препараты для предохра-

нения неметаллических материалов от разрушения их

микроорганизмами.

Арборициды — химические препараты для уничтоже-

ния нежелательной древесной и кустарниковой расти-

тельности.

Атрактанты — вещества, привлекающие насекомых.

Афициды — химические препараты для борьбы с

тлями.

Бактерициды — химические препараты для борьбы с

бактериями и бактериальными болезнями растений.

Геметоциды — вещества, вызывающие стерильность

растений, главным образом мужской пыльцы.

Гербициды — химические вещества для борьбы с сор-

ными растениями.

Десиканты — химические вещества для предубороч-

ного подсушивания растений.

Дефолианты — химические вещества для предубороч-

Н9Г9 удаления листьев растений.

Зооциды, или родентициды,— химические вещества

для борьбы с грызунами и другими вредными живот-

ными.

Инсектициды — химические препараты для защиты

растений от вредных насекомых.

Ларвициды — химические вещества для уничтожения

личиночной стадии различных насекомых.

Лимациды, или моллюскоциды,—химические вещест-

ва для борьбы с различными моллюсками.

Нематоциды — химические вещества для борьбы с

круглыми червями (нематодами).

Овициды — химические препараты, убивающие яйца

насекомых и клещей.

Регуляторы роста — химические вещества, влияющие

на рост и развитие растений.

Репелленты — вещества для отпугивания насекомых.

Синергисты — вещества, усиливающие действие пес-

тицидов.

Фумиганты — химические вещества, применяемые в

паро- или газообразном состоянии для уничтожения вре-

дителей и возбудителей болезней растений.

Фунгициды — химические вещества для борьбы с

грибковыми болезнями растений и различными грибами.

В зависимости от основного пути поступления пести-

цидов в организм они подразделяются на контактные,

кишечные и фумигантные.

К контактным пестицидам относятся химические пре-

параты, действующие на вредные организмы при непо-

средственном контакте. К настоящему времени известны

контактные инсектициды, фунгициды, гербициды, акари-

циды, моллюскоциды и др.

К кишечным пестицидам относятся инсектициды, дей-

ствие которых проявляется только после попадания в

кишечник непосредственно яда или сока растений, кото-

рым питается насекомое и в котором содержится инсек-

тицид.

Системные пестициды — это вещества, способные пе-

редвигаться по сосудистой системе растений. К настоя-

щему времени системные препараты известны во всех

группах пестицидов.

К фумигантным пестицидам относятся вещества, дей-

ствующие на организмы в виде газов или паров и прони-

кающие через органы дыхания. Большинство пестицидов

проявляют свою активность в результате попадания в ор-

ганизм одновременно несколькими путями.

Гербициды по характеру действия на растения делят-

ся на две основные группы — сплошные и избирательные

(селективные). Сплошные гербициды действуют на все

виды растений, в то время как селективные поражают

только один вид их и относительно безопасны для дру-

гих. Такое деление условно, так как одни и те же веще-

ства в зависимости от концентраций и норм расхода на

единицу обрабатываемой площади могут проявлять себя

и как сплошные, и как избирательные. Кроме того, гер-

бициды по признакам действия на растения подразделя-

ются на контактные, системные и действующие на кор-

невую систему и семена. К гербицидам контактного дей-

ствия относятся вещества, поражающие листья и стебли

растений при непосредственном их контакте с препара-

том. Поэтому при использовании их нередко наблюдает-

ся последующее отрастание новых побегов.

К гербицидам системного действия относятся веще-

ства, способные передвигаться по сосудистой системе

растений. Такие препараты, попав на листья и корни,

быстро распространяются по всему растению и вызывают

его гибель.

К гербицидам, влияющим на корневую систему и се-

мена, относятся препараты, которые вносят в почву для

уничтожения семян и корней сорных растений.

Пестициды, предназначенные для борьбы с грибко-

выми болезнями и грибами (фунгициды), делятся на пре-

параты для борьбы с болезнями растений и для протрав-

ливания семян. Среди них также имеются вещества

контактного и системного действия. Фунгициды, предна-

значенные для борьбы с болезнями растений, в свою оче-

редь подразделяются на защитные (профилактические)

и лечащие (искореняющие).

Препараты, применяемые для борьбы с клещами

(акарициды), бывают специфические и неспецифические.

К специфическим акарицидам относятся действующие

только на клещей и неактивные против других членисто-

ногих; к неспецифическим — уничтожающие не только

клещей, но и насекомых (инсектоакарициды).

Согласно химической классификации вещества, ис-

пользуемые в качестве пестицидов, относятся к различ-

ным классам химических соединений: производные

алициклических, ароматических и алифатических углево-

дородов; фосфористой, фосфорной, тиофосфорной, дитио-

фосфорной, иирофосфорной и фосфоновой кислот; ртуть-

органические алифатического и ароматического ряда;

карбаматные, карбаминовой, тио-

дитиокарминовой

кислот; алифатических, алициклических и ароматических

карбоновых кислот; арилалканкарбоновой кислоты; мо-

чевины и тиомочевины; сульфокислот; гетероциклических

соединений с одним, двумя, тремя и более гетероатома-

ми в цикле; роданисто-водородной кислоты; симм-триази-

на; соединения серы, меди; органические металлсодержа-

щие соединения; синтетические пиретроиды.

Химические препараты, относящиеся к одному клас-

су, обладают разными пестицидными и токсическими

свойствами, хотя и близки по строению. Так, например,

замена одного атома кислорода на один атом серы в про-

изводных фосфорной кислоты приводит к значительному

уменьшению токсичности соединений для млекопитаю-

щих без существенного изменения инсектицидной и ака-

рицидной активности. При переходе от производных тио-

фосфорной кислоты к соответствующим производным ди-

тиофосфорной в большинстве случаев уменьшается

токсичность соединения, увеличивается его химическая

стойкость и изменяется ареал действия препарата.

Токсичность пестицидов галогенопроизводных угле-

водородов алифатического ряда повышается с увеличе-

нием молекулярной массы, но до определенного предела,

за которым остается постоянной. Арилоксиалканкарбоно-

вые кислоты с нечетным числом метиленовых групп об-

ладают гербицидной активностью, тогда как кислоты,

содержащие четное количество метиленовых групп, гер-

бицидного действия не проявляют.

Таким образом, в зависимости от того, к какому клас-

су химических соединений относится пестицид, можно

предсказать некоторые специфические особенности его

биологического действия и поведение во внешней среде.

Продолжительность сохранения того или иного пре-

парата во внешней среде обычно называют персистент-

ностью. Она зависит как от физических, так и от хими-

ческих свойств веществ (летучесть, устойчивость к гид-

ролизу, к действию почвенных микроорганизмов, к

окислению кислородом воздуха, к действию солнечного

света и др.). Из физических факторов наибольшее значе-

ние имеет летучесть препарата. Чем она меньше, тем про-

должительнее время сохранения пестицида во внешней

среде, и наоборот. В разных объектах окружающей среды

и в различных климатических зонах персистентность од-

ного и того же препарата может существенно изменяться.

В почве, например, она колеблется в значительных пре-

делах и зависит от ее характера, влажности и температу-

ры. В условиях влажности при высокой температуре раз-

ложение пестицидов происходит быстрее. Персистент-

ность зависит и от активности живых микроорганизмов,

особенно в почве. Большинство пестицидов сравнительно

быстро разрушается под влиянием солнечного света, осо-

бенно в присутствии воды. Чем дольше сохраняется би-

ологическая активность препарата во внешней среде, тем

выше его персистентность. На практике лучше приме-

нять пестициды с низкой персистентностью, так как они

не накапливаются во внешней среде.

Одним из важнейших вопросов при использовании

пестицидов в сельскохозяйственном производстве являет-

ся возможность отдаленных последствий при системати-

ческом поступлении в организм человека и животных их

остаточных количеств. К числу таких последствий отно-

сятся эмбриотоксичность, тератогенность, мутагенность,

канцерогенность и аллергенность.

Повреждающее действие токсических веществ на плод

возможно на разных стадиях его внутриутробного раз-

вития. При этом ведущим условием в развитии эмбрио-

токсического действия ядовитых веществ является их

проницаемость через плацентарный барьер, в результате

чего наступает гибель плода или нарушается его разви-

тие, проявляются уродства (тератогенное действие).

Эмбриотоксическое действие выявлено у пестицидов раз-

личных классов, но, как правило, у абсолютного боль-

шинства веществ оно выявляется при отравлении живот-

ных токсическими дозами, вызывающими характерное

течение интоксикации.

Многие вещества, применяемые в сельском хозяйстве,

обладают мутагенной активностью, что представляет ге-

нетическую опасность для живых организмов, подвергаю-

щихся их воздействию. В связи с этим большое значение

приобретает проблема генетических последствий загряз-

нения окружающей среды такими веществами.

Изучение мутагенной активности химических средств

защиты растений имеет большое значение, во-первых, в

отношении выяснения их опасности для сохранения чис-

тоты и долговечности сортов культивируемых растений

и, во-вторых, для установления их возможной генетичес-

кой опасности для контактирующих с ними животных и

человека. Исследования в этом направлении за послед-

ние десятилетия значительно продвинулись вперед. В на-

стоящее время выявлены вещества из различных классов

химических соединении, применяемых в сельском хозяй-

стве, которые обладают мутагенной активностью. Уста-

новлена зависимость мутагенного, канцерогенного и те-

ратогенного действия химических веществ от дозы и

экспозиции воздействия, а для ряда их определены поро-

говые дозы по этим показателям. Вместе с тем, учитывая

серьезную опасность индуцированного химического му-

тагенеза, исследования в этом направлении следует про-

должать, обратив особое внимание на мутагенную актив-

ность химических веществ, влияющих на человека и жи-

вотных в концентрациях, близких к установленным МДУ

и ПДК.

Бластомогенное действие токсических веществ прояв-

ляется в том, что они способствуют развитию опухолей в

различных органах и тканях организма. Известно, что

степень канцерогенной активности химических веществ

колеблется в очень больших пределах. Это обстоятель-

ство позволило Л. М. Шабаду в 1968 г. разработать спе-

циальную их классификацию, вошедшую составной

частью в гигиеническую классификацию пестицидов, ко-

торой пользуются при экспериментальном обосновании

ПДК и МДУ.

Среди веществ химической природы безусловных кан-

церогенов немного — это бета-нафтиламин, бензидин,

4-аминодифенил и 3,4-бензпирен. Бластомогенная актив-

ность их способствует заболеванию людей профессио-

нальным раком. В то же время веществ, обладающих в

той или иной мере бластомогенным действием, насчиты-

вается несколько десятков. К их числу принадлежат не-

которые вещества, относящиеся к углеводородам, амино-

соединениям, нитрозаминам. Высокой бластомогенной

активностью обладают продукты жизнедеятельности не-

которых грибов — афлатоксины. Таким образом, в на-

стоящее время реально известно всего несколько безус-

ловных и несколько десятков потенциально опасных

сильных канцерогенов.

Неблагоприятное влияние токсических веществ на

организм может проявляться в виде аллергических реак-

ций, т. е. химические вещества могут выступать в каче-

стве аллергенов. Принято считать, что в основе механиз-

ма развития аллергии лежит способность некоторых хи-

мических веществ взаимодействовать с белками, образуя

соответствующие комплексы, которые являются пуско-

выми

механизмами ММЯбЯЛШЦЙН.

При

ПОВТОРНОМ

по-

ступлении в организм таких веществ они вызывают из-

менение реактивности организма, выражающееся аллер-

гическими реакциями разного типа.

В настоящее время установлено, что аллергенами

могут быть ароматические нитро-, азо- и аминосоедине-

ния, галоидзамещенные производные нитро- и аминобен-

зола, карбаматы, фториды, хлорорганические, фосфор-

органические, ртутьорганические пестициды, некоторые

металлы и др. Эти обстоятельства следует учитывать при

гигиеническом нормировании химических веществ в окру-

жающей среде, в продуктах питания и кормах.

Общая характеристика токсического действия ядов.

Поступление чужеродных веществ в организм и характер

их токсического действия зависит от химической струк-

туры и физико-химических свойств.

Установлено, что чем больше растворимость токсиче-

ского вещества в воде и водных растворах, тканевых и

межтканевых жидкостях, жирах и липидах, тем легче

это вещество всасывается в организме и тем быстрее,

проявляется его токсическое действие. Поэтому степень

токсичности того или иного вещества часто связывают с

коэффициентом распределения масло — вода, т. е. отно-

шением показателя растворимости вещества в липоидах

к растворимости его в воде. Если данный коэффициент

близок к единице, это свидетельствует о том, что веще-

ство одинаково хорошо растворяется как в липоидных

средах, так и в воде, и степень его токсического дей-

ствия может быть более высокой. Если же коэффици-

ент высокий, значит вещество хорошо растворяется в жи-

рах и липидах, т. е. обладает липофильными свойствами.

Выраженная липотропность веществ способствует накоп-

лению их в органах с высоким содержанием жировых

веществ: ЦНС, печени, семенниках, внутреннем жи-

ре и т. д.

Скорость всасывания токсических веществ, а следо-

вательно, и действие их на организм животных зависит

от путей проникновения. Чаще всего токсические веще-

ства поступают в организм животных через рот с кормом

и водой, органы дыхания с вдыхаемым воздухом и через

кожный покров при его обработке.

При любом пути поступления веществ в организм рас-

пределение их между органами и тканями, биотрансфор-

мация (метаболизм) и выделение предполагают их

проникновение (транспорт) через ряд биологических мем-

бран. Мембранные системы организма имеют одинако-

вое строение, но отличаются по функциональным свойст-

вам. В настоящее время принято выделять четыре типа

прохождения различных веществ через мембраны.

Первый тип характерен для нейтральных молекул.

Он осуществляется по законам диффузии. При этом

быстрее всего диффундируют молекулы веществ, обла-

дающие высоким коэффициентом распределения, т. е. ли-

пофильными свойствами. Крупные молекулы, например

белка, проникают сквозь мембраны через крупные щели

или обволакиваются и оказываются внутри клетки (пи-

ноцитоз).

Второй тип связан с определенными структурами

(свойствами) мембран, когда транспортируемая молеку-

ла обратимо связывается с носителем в мембране, сво-

бодно движущимся между внутренней и наружной ее по-

верхностью.

Третий тип связан с потреблением энергии, которая

образуется в результате метаболизма аденозинтрифос-

форной кислоты (АТФ) в самой мембране. При такой ак-

тивной транспортировке молекула вещества соединяется

с носителем, которым обычно является какой-то фермент,

обеспечивающий перенос вещества. Примером может

служить перенос ионов калия и натрия в клетках млеко-

питающих с помощью калий- и натрийзависимой

АТФ азы.

Четвертый тип прохождения вещества через мембра-

ны осуществляется по принципу фильтрации, когда через

поры проходят молекулы определенной величины. При-

мером могут служить мембраны почечных клубочков, в

норме пропускающие молекулы, по размерам меньшие

молекулы альбумина.

Наиболее распространенный путь поступления токси-

ческих веществ в организм — пероральный. При этом

они попадают в биологическую среду со значительным

колебанием рН, что определяет различную скорость их

всасывания из разных отделов желудочно-кишечного

тракта. Кроме того, токсические вещества в желудке и

кишечнике могут сорбироваться пищевыми массами и хи-

мусом, разбавляться ими, в результате чего уменьшает-

ся контакт яда со слизистой оболочкой и скорость его

резорбции. Белковые вещества корма, например, резко

снижают токсичность солей тяжелых металлов, вступая

с ними во взаимодействие и образуя плохо растворимые

альбуминаты. И наоборот, присутствие в кормовых мас-

сах жировых добавок способствует более быстрому усво-

ению липотропных веществ, а следовательно, и токсичес-

кому действию. На скорость всасывания влияют также

интенсивность кровообращения в слизистой оболочке же-

лудка и кишечника, перистальтика, количество слизи и

другие факторы.

В основном резорбция токсических веществ, поступив-

ших в пищеварительный тракт, происходит в тонком ки-

шечнике. Здесь так же, как и в желудке, липоидораство-

римые вещества хорошо усваиваются путем диффузии,

а всасывание электролитов зависит от степени их иони-

зации. Вещества, близкие по своему строению к природ-

ным соединениям, всасываются путем пиноцитоза, кото-

рый проявляется в основном в области микроворсинок

щеточной каемки тонкой кишки.

Ингаляционные отравления характеризуются наибо-

лее быстрым поступлением яда в кровь. Это обусловлено

большой поверхностью всасывания легочных альвеол,

малой толщиной альвеолярных мембран, интенсивным

током крови по легочным капиллярам и отсутствием

условий для депонирования ядов.

Проникновение токсических веществ через кожу осу-

ществляется главным образом через эпидермис, волося-.

ные фолликулы и выводные протоки сальных желез. Ме-

ханические повреждения кожи (ссадины, царапины, ра-

ны), термические и химические ожоги также способствуют

всасыванию и проникновению химических веществ в

организм.

После поступления токсических веществ в кровь про-

исходит их распределение в организме. Различные ток-

сические вещества и их метаболиты транспортируются

кровью в разных формах. Одни в связи с белками плаз-

мы и преимущественно с альбуминами, другие, наоборот,

с глобулинами. Так, например, транспорт железа осу-

ществляется р-глобулином, а меди — церулоплазмином;

практически весь мышьяк и свинец транспортируются в

эритроцитах.

Такая связь белков крови с токсическими веществами

выполняет роль своеобразного защитного механизма,

препятствующего до определенной степени непосредст-

венному контакту токсического вещества с рецептором

токсичности.

Распределение токсических веществ в организме про-