Методика и техника эксперимента определения Р в снежном покрове

В настоящее время острая интоксикация встречается крайне редко. В легких случаях появляются головные боли, головокружения, тошнота, жажда. рвота, резкая слабость. Из диспепсических явлений характерна отрыжка газами с запахом чеснока. Рвотные массы имеют также неприятный чесночный запах и 
светятся в темноте. Возможно нарушение стула: запоры, сменяющиеся поносами. Все это сопровождается неприятными ощущениями в области 
сердца и появлением брадикардии.

Через несколько часов после вдыхания паров фосфора или его оксидов (в высоких концентрациях) появляются тошнота, неукротимая рвота со своеобразным запахом чеснока, резкие боли в животе, расстройство стула. Одно из ранних проявлений — состояние возбуждения, сменяющееся угнетением, которое длится несколько минут, после чего может наступить потеря сознания. Артериальное давление при этом катастрофически падает. Развивается картина коллапса. В дальнейшем появляются желтушность и явления гепатита. Наряду с симптомами поражения печени и почек нарастает падение сердечной деятельности на фоне выраженных расстройств ЦНС: сумеречность сознания, галлюцинации, возбуждение, судороги. Возможны снижение температуры тела, коллапс, кома.

При хронической интоксикации появляются слабость, недомогание, головные боли, ощущение сухости, сухой лающий кашель, насморк, упорная зубная боль. При  осмотре кожные покровы, слизистые оболочки глаз гиперемированы, слизистые оболочки рта и верхних дыхательных путей отечны. Десны набухшие, нередко на передних зубах выделяются фосфорные полоски - серо-желтого или коричневого цвета, отмечаются явления пародонтоза, обильное слюнотечение, чесночный запах изо рта. Описаны случаи некроза верхней или нижней челюсти с организацией свищей, выраженным нагноительным процессом.

В основном клиническая симптоматика хронической фосфорной интоксикации: гингивиты, стоматиты, ларинготрахеиты, бронхиты, хронические гастриты, гепатит и функциональные нарушения ЦНС. Одно из ранних проявлений хронической фосфорной интоксикации — поражение желудочно-кишечного тракта в виде распространенного поверхностного гастрита, протекающего на фоне выраженных функциональных нарушений ЦНС (астеновегетативный синдром). В дальнейшем по мере развития патологического процесса обнаруживается клиническая симптоматика токсического гепатита. Это проявляется болью в правом подреберье, диспепсическими расстройствами. Печень увеличивается в размерах. Больше всего страдают поглотительная и выделительная функции гепатоцитов, белковый обмен; нарушается активность сывороточных ферментов.

Даже на ранних стадиях заболевания наблюдаются боли в области сердца, сердцебиения, явления токсической миокардиодистрофии, нейроцирикуляторная дистония по гипертоническому типу. В дальнейшем присоединяются симптомы поражения опорно-двигательного аппарата. Больные предъявляют жалобы на боли в костях, суставах конечностей, появление скованности движений, рентгенологически определяются утолщение надкостницы, остеохондроз, явления очагового остеопороза нижней челюсти с расширением пародонтальных щелей.

Возможны изменения со стороны периферической крови, снижение гемоглобина и эритроцитов, лейкоцитоз, моноцитоз и повышенная СОЭ.

При действии фосфора и его соединений на кожу возможно развитие обширных ожогов с последующим образованием рубцов[82].

 

1.2.2. Механизм интоксикации  соединениями фосфора.

 

Негативное влияние на организм человека оказывают так же соединения фосфора. Например, фосфорорганические соединения, которые широко используются в технике, сельском хозяйстве и медицине. Многие из них в качестве комплексонов и экстрагентов применяются при получении цветных и редких металлов; для борьбы с коррозией и отложением солей в технических водах; в качестве стабилизаторов и пластификаторов полимеров; в качестве мономеров для ионообменных и термостабильных полимеров, присадок для смазочных масел и гидравлических жидкостей. Многие фосфорорганические соединения- лекарственные средства, пестициды, фпотореагенты, ПАВ; некоторые фосфаты и фосфины, в т.ч. обладающие оптической активностью, применяют для получения металлокомплексных катализаторов. Среди фосфорорганических соединений имеются отравляющие вещества[18].

Фосфорорганические соединения – яды нервнопаралитического действия, вызывающие паралич, в том числе и с летальным исходом.

  Большинство фосфорорганических пестицидов не ионизируется и проявляет значительные липофильные свойства, поэтому поступившее при вдыхании или проглатывании вещество будет легко всасываться[16].

История обнаружения токсических свойств фосфорорганических соединений (ФОС) восходит к началу ХХ века.

 Вначале они обратили на  себя внимание как боевые отравляющие  вещества (в 1938 году в Германии  был синтезирован газ зарин). В  конце Второй мировой войны были сделаны промышленные установки по синтезу первых пестицидов.

В сельскохозяйственное производство они были введены с 1965 года взамен персистентныx и низкоэкологичных ДДТ, гексахлорана и других хлорорганических соединений. ФОС оказались просты в синтезе и высокоэффективны против насекомых.

 В 1970-е  годы половина из 20 наиболее распространенных  в мире инсектицидов принадлежала  фосфорорганическим соединениям, а 1/5 – метилкарбаматам[17].

Согласно существующим представлениям, в основе механизма действия ФОС лежит избирательное торможение ими фермента ацетилхолинэстеразы, или просто холинэстеразы, которая катализирует гидролиз ацетилхолина— химического передатчика (медиатора) нервного возбуждения. Различают 2 типа холинэстеразы: истинную, содержащуюся преимущественно в тканях нервной системы, в скелетной мускулатуре, а также в эритроцитах, и ложную, содержащуюся главным образом в плазме крови, печени и некоторых других органах. Собственно ацетилхолинэстеразой является истинная, или специфическая, холинэстераза, так как только она гидролизует названный медиатор. И именно ее в дальнейшем мы будем обозначать термином «холинэстераза». Поскольку фермент и медиатор являются необходимыми химическими компонентами передачи нервных импульсов в синапсах — контактах между двумя нейронами или окончаниями нейрона и рецепторной клеткой, следует более подробно остановиться на их биохимической роли.

Ацетилхолин синтезируется из спирта холина и ацетилкоэнзима А2 под влиянием фермента холипацетилазы в митохондриях нервных клеток и накапливается в окончаниях их отростков в виде пузырьков диаметром около 50 нм. Предполагается, что каждый такой пузырек содержит несколько тысяч молекул ацетилхолина. Под воздействием нервного возбуждения и ионов Са2+ молекулы ацетилхолина переходят в синаптическую щель — пространство шириною 20—50 нм, отделяющее окончание нервного волокна (пресинаптическую мембрану) от иннервируемой клетки. На поверхности последней расположена постсинаптическая мембрана с холинорецепторами — специфическими белковыми структурами, способными взаимодействовать с ацетилхолином. Воздействие медиатора на холинорецептор приводит к деполяризации (снижению заряда), временному изменению проницаемости постсинаптической мембраны для положительно заряженных ионов Na+ и проникновению их внутрь клетки, что в свою очередь выравнивает потенциал напряжения на ее поверхности (оболочке). Это дает начало новому импульсу в нейроне следующей ступени или вызывает деятельность клеток того или иного органа: мышцы, железы и др. (рисунок 4).

1 — синаптические пузырьки; 2 — пресинаптические центры связывания ацетилхолина; 3 — синаптическая щель; 4 — миелияовая оболочка; 5 митохондрии; 6 — шванновские клетки; ХР — холинорецентор; АХ — ацетилхолин; АХЭ — ацетилхолинэстераза; ХА — холинацетилаза.

Рисунок 4 - Основные структурные элементы и схема функционирования холннергического синапса (Голиков, Фишзон-Рысс, 1978).

Молекулы ацетилхолина, выполнившие свою медиаторную функцию, должны быть немедленно инактивированы, в противном случае будет нарушена дискретность в проведении нервного импульса и проявится избыточная функция холинорецептора. Именно это осуществляет холинэстераза, мгновенно гидролизующая ацетилхолин. Каталитическая активность холинэстеразы превышает почти все известные ферменты: по разным данным, время расщепления одной молекулы ацетилхолина составляет около одной миллисекунды, что соизмеримо со скоростью передачи нервного импульса. Осуществление столь мощного каталитического эффекта обеспечивается наличием в молекуле холинэстеразы определенных участков (активных центров), обладающих исключительно хорошо выраженной реакционной способностью по отношению к ацетилхолину[20].

Рисунок 5 - Ферментативный гидролиз ацетилхолина.

Как видно из рисунка 5, участок поверхности холинэстеразы, непосредственно контактирующий с каждой молекулой медиатора, включает 2 центра, расположенных на расстоянии 0,4—0,5 нм: анионный, несущий отрицательный заряд, и эстеразный. Каждый из этих центров образован определенными группами атомов аминокислот, составляющих структуру фермента (гидроксилом, карбоксилом и др.). Ацетилхолин благодаря положительно заряженному атому азота (так называемой катионной головки) ориентируется за счет электростатических сил на поверхности холинэстеразы. При этом расстояние между атомом азота и кислотной группой медиатора соответствует расстоянию между активными центрами фермента. Анионный центр притягивает к себе катионную головку ацетилхолина и тем самым способствует сближению его эфирной группировки с эстеразным центром фермента. Затем рвется эфирная связь, ацетилхолин разделяется на 2 части: холиновую и уксусную, остаток уксусной кислоты присоединяется к эстеразному центру фермента и образуется так называемая ацетилированная холинэстераза. Этот крайне непрочный комплекс мгновенно подвергается спонтанному гидролизу, что освобождает фермент от остатка медиатора и приводит к образованию уксусной кислоты. С данного момента холинэстераза снова способна выполнять каталитическую функцию, а холин и уксусная кислота становятся исходными продуктами синтеза новых молекул ацетилхолина.

 

1.2.3. Механизм действия  фосфорорганических соединений.

 

Многие ФОС вследствие особого химического сродства к холинэстеразе ингибируют, т. е. блокируют, ее молекулы посредством взаимодействия с эстеразным центром.

Согласно Шрадеру[22, 23], фосфорорганические соединения биологически активны в том случае, если их строение удовлетворяет следующим условиям — 1) атом фосфора должен быть центральный; 2) у центрального атома находится двоесвязный атом кислорода или серы и, кроме того, две группы — алкил, арил и др., либо моно- или диалкиламиногруппы; 3) пятая валентность фосфора насыщена ацильным остатком.

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 перестройки в комплексе «ФОС—холинэстераза». Таким образом, под влиянием антихолинэстеразных 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, ряда структур и органов деятельности, которая обеспечивается ацетилхолиновой медиацией (прежде всего это — функция нервных клеток, поперечнополосатых и гладких мышц, различных желез)[4].

 

Общий характер действия фосфорорганических соединений.

 

 Характер действия фосфорорганических соединений, в сущности, определяется вмешательством их в сложные функции ацетилхолина посредством подавления АХЭ. Ингибирование эстеразы неизбежно ведет к накоплению АХ, следствием чего являются длительные и сложные воздействия на организм.

Помимо других причин, симптомы отравления фосфорорганическими соединениями сводятся к стимуляции холинэргической и центральной нервной систем. Чрезмерные стимуляции ведут к параличам, причем симптомы поражения очень сложные.

Воздействия на холинэргическую нервную систему в результате накопления АХ заключаются в следующем[21]:

а) сердце — частота сокращений уменьшается, мощность падает;

б) глаза — сосуды сужаются, аккомодационная мышца сокращается, глаз аккомодируется к ближнему зрению;

в) кровеносные сосуды сердца, легких, кожи и мышц — расширяются, бронхов— сужаются;

г) желудочно-кишечный тракт — перистальтика и цикл усиливаются, секреция увеличивается;

д) мочевой пузырь — мускулатура стенок сокращается, сфинктер ослабевает;

е) кожа — увеличивается секреция потовых, слюнных, слезных и носовых желез.

Воздействие на центральную нервную систему проявляется в состояниях возбуждения и параличах, расстройствах психики и действии на дыхательный центр. Для большинства отравлений фосфорорганическими соединениями характерно быстрое появление симптомов отравления, которые, в основном, совпадают.

Отравление может быть вызвано: вдыханием паров или аэрозоля, резорбцией жидкости или паров в высокой концентрации через кожу, резорбцией через конъюнктиву глаз, попаданием в пищеварительный тракт.

Признаки отравления могут появиться даже при очень малых концентрациях, которые не обнаружимы или почти не обнаружимы аналитически. Следует учесть, что токсичность фосфорорганических ОВ увеличивается примерно вдвое при повышении температуры на 10°С.

Обычно клиническую картину отравления подразделяют на три степени:

1) легкие отравления: концентрация ОВ — около 1/10 от смертельной боевой концентрации; латентный период 10—15 мин, при очень легких отравлениях — до 2 ч; продолжительность отравления 1—5 суток.

Симптомы: сужение зрачков, выделения из носа, усиленное слюнообразование, головные боли, умеренная одышка с ощущением давления в груди, потеря аппетита, чувство тоски и страха, потливость, бессонница, рассеянность.

2) отравления средней тяжести. Концентрация ОВ — около 1/5 смертельной боевой концентрации; латентный период 5 мин, самое большее — 2 ч; продолжительность отравления 1—2 недели, полное возобновление активности ХЭ лишь через 4— 6 недель.

Симптомы: как в случае легкого отравления, но интенсивнее; кратковременные судороги, сужение зрачков (до размеров булавочной головки), рвота, очень сильное слюнотечение, приступы астмы, периодические спазмы в гортани, учащенное неравномерное дыхание, сильный кашель, выделение мокроты в виде липкой пенистой слизи, судороги мышц (особенно йог) и др.

Отравления средней тяжести при несвоевременном лечении смертельны, в период до полной реактивации ХЭ отравленный сверхвосприимчив к тому же ОВ и подобным ядам.

3) тяжелые отравления. Концентрация ОВ — от 1/3 до 1/2 смертельной боевой концентрации; латентный период отсутствует или очень короткий; смерть наступает через 6—12 ч.

Симптомы: как в случаях 1 и 2, но в более быстрой последовательности; зрачки не реагируют, мучительное давление в глазах, сильные головные боли, рефлексивная отрыжка и рвота, тяжелейшее удушье, сильнейшие пароксизмы судорог, нарушение сознания, по мере изнурения организма переход судорог в параличи бессилия, смерть.