Фосфорорганические пестициды обладают рядом особенностей, определяющих их опасность для человека. Некоторые из этих соединений отличаются очень сильной биологической активностью не только для насекомых и клещей, но и для теплокровных животных и человека, т.е. создают опасность острых интоксикаций. В первые годы после выпуска в производство препаратов этой группы появилось много сообщений об интоксикациях, особенно в странах, первыми применивших эти препараты (США, Япония, Великобритания, Франция, ФРГ).

Интоксикации были связаны не только с проникновением препаратов пероральным путем или вдыханием их паров или капель, но и с проникновением через неповрежденную кожу. Отрицательная особенность многих фосфорорганических соединений-узкая зона их токсического действия, т.е. незначительная разница между смертельными дозами и концентрациями и количествами, вызывающими первые признаки интоксикации. Именно узость этой зоны в значительной степени определяет токсичность веществ и осложняет прогнозы относительно исхода интоксикаций.

Положительная особенность фосфорорганических пестицидов с точки зрения гигиены - их сравнительно малая стабильность в окружающей среде, т.е. относительно высокая скорость разложения в почве, воде, растениях и в животных организмах. Именно этим обусловливаются значительные преимущества фосфорорганических пестицидов в сравнении с хлорорга- ническими (ДДТ, ГХЦГ, алдрин, гептахлор и др.), которые длительное время сохраняются в почве и накапливаются в растительных и животных организмах.

Определенные количества фосфорорганических пестицидов можно обнаружить и в пищевых продуктах. В настоящее время установлено, что фосфорорганические пестициды могут вызывать не только острые, но и хронические отравления. Следовательно, необходимо принимать меры предосторожности, чтобы оберегать людей от попадания не только больших доз этих пестицидов, но и от повторного поступления незначительных доз, например, с пищей или водой. Успешные исследования механизмов действия и биологической активности фосфорорганических пестицидов, особенно их способности ингибировать активность основных ферментов крови и тканей (например, холинэстеразы), осуществляющих гидролиз ацетилхолина, позволили разработать специфичный тест для диагностики отравлений фосфорорганическими пестицидами и открыли пути их эффективного лечения.

Острая токсичность. Существуют значительные различия в степени токсичности фосфорорганических пестицидов для человека и животных. Критерий, применяемый для обозначения острой токсичности, это доза, вызывающая гибель 50% лабораторных животных в течение двух недель, т.е. средняя смертельная доза, или DL₅₀.

В соответствии с классификацией пестицидов, принятой в СССР, первый класс по степени токсичности (особо токсичные вещества) включает препараты с DL₅₀ менее 50 мг/кг массы тела. В этот класс входят ТЭПФ, ГЭТФ, ОМПА, тимет, деметон, паратион, метилпаратион, мевинфос, гутион, дисульфотон, нувакрон, циодрин и др.

Ко второму классу сокотоксичных препаратов относятся вещества с DL₅₀ В пределах 50-200 мг/кг: деметон-О-метил, диметоат, экатин, диазинон, ДДВФ, фозалон, цидиал, имидан, фенкаптон, корал, актон и др. Все эти вещества принадлежат к одному классу, однако различаются по степени токсичности. Деметон-О-метил, экатин и ДДВФ легко всасываются в пищеварительном тракте и кожей, причем ДДВФ может вызывать интоксикацию и при его вдыхании, так как обладает высокой летучестью. Диметоат, фозалон, цидиал, имидан и фенкаптон в меньшей степени проникают через кожу и не так опасны в условиях применения. Они также менее токсичны при вдыхании их паров.

Третий класс включает фосфорорганические пестициды умеренной токсичности с DL₅₀ от 200 до 1000 мг/кг. К ним относятся малатион, сумитион, диптерекс, байтекс, хлортион, бутифос, бутонат, руэлен, тролен и др. Эти препараты менее опасны, чем представители первых двух классов, однако и при работе с ними необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.

В четвертый класс входят фосфорорганические пестициды малой токсичности с DL₅₀ свыше 1 000 мг/кг: валексон (фоксим), актеллик (пиримифосметил), гардона (тетрахлорвинфос), бромофос (нексион), цианокс и др. Эти препараты характеризуются высоким коэффициентом избирательности, т. е. большими различиями в соотношении DL₅₀ для теплокровных животных и для насекомых.

Фосфорорганические пестициды быстро всасываются слизистой оболочкой пищеварительного тракта, дыхательной системы и кожей; с током крови они разносятся в различные ткани тела. Одни препараты являются активными ингибиторами холинэстеразы, другие превращаются в такие ингибиторы после абсорбции тканями, главным образом печени, в результате окисления. Одновременно с процессом их активизации происходят и процессы детоксикации.

Основным органом детоксикации служит печень. Препараты, сохраняющие активность для насекомых в течение длительного времени, менее опасны для человека, поскольку они быстро разлагаются в организме теплокровных.

Выведение фосфорорганических препаратов и продуктов их биотрансформации в основном осуществляется через почки - на этом основана диагностика отравления определенными фосфорорганическими пестицидами. Например, при отравлении паратионом или метилпаратионом в моче обнаруживают п-нитрофенол.

Кумулятивные свойства. По степени кумулятивности, т. е. по коэффициенту кумуляции, пестициды можно разделить на четыре группы. Коэффициент представляет собой отношение суммарной DL₅₀, определяемой при ежедневном введении лабораторным животным, к DL50, определяемой при однократном введении. При коэффициенте < 1 кумуляция избыточна, при 1-3 она ярко выражена, между 3 и 5 носит умеренный характер и при коэффициенте > 5 она незначительна. Большая часть фосфорорганических препаратов характеризуется умеренной кумулятивностью.

Механизм токсического действия. Основной признак механизма токсического действия фосфорорганических пестицидов - ингибирование ферментативной активности эстераз, в частности холинэстеразы, играющей важную роль в физиологии нервной деятельности. Кроме того, фосфорорганические пестициды могут взаимодействовать с биохимическими рецепторами ацетилхолина. В нормальных физиологических условиях ацетилхолин реагирует с активными центрами холинэстеразы, фермент ацетилируется и ацетилхолин разрушается. Ацетилированный фермент быстро гидролизуется, отщепляет ацетильный радикал и вновь становится активным. Если фосфорорганический препарат вступает в реакцию с холинэстеразой, фермент образует стабильное соединение с фосфорорганической частью молекулы и теряет способность расцеплять ацетилхолин. Это приводит к функциональным нарушениям различных физиологических систем, в частности к нарушениям центральной и вегетативной нервной системы, где ацетилхолин действует как медиатор нервных импульсов.

Симптомы. В клинической картине интоксикации фосфорорганическими пестицидами можно различить три основные стадии: начальные симптомы, судороги и паралич. Первая стадия характеризуется появлением чувства страха, тошнотой, слюнотечением, рвотой, болями в животе, поносом, затуманиванием зрения, избыточным слезотечением.

Ранние симптомы интоксикации - тошнота, головокружение, нервная возбудимость, чувство страха, двигательное возбуждение - могут проявиться и до появления тошноты и после нее. Симптомы интоксикации средней степени - головные боли, расстройство чувствительности (парестезия), бессонница или, наоборот, сонливость, путаница в мыслях, атаксия, тремор рук и головы, потеря ориентации и нарушения речи. При тяжелой интоксикации проявляются симптомы второй и третьей стадии: приступы клонических и тонических судорог, перемежающиеся с коматозным состоянием. Кровяное давление вначале возрастает, но перед смертью быстро падает. Развивается отек легких, возможен коллапс, непроизвольные отделения мочи и кала. Смерть наступает при параличе дыхания. В результате всасывания больших доз яда смерть может наступить через 1-2 ч, хотя обычно между началом интоксикации и смертью проходит несколько часов. При менее опасном течении симптомы интоксикации отмечаются в течение 1-2 дн.

Головные боли, головокружение, бессонница, потеря аппетита и общая слабость, пониженная работоспособность и общая легкая утомляемость могут сохраняться несколько дней и даже недель.

Токсичность фосфорорганических пестицидов зависит в значительной мере от характера их поступления в организм.

При интоксикации парами пестицида первыми признаками являются нарушение зрения, сужение зрачков, затрудненное дыхание. Дальнейшие симптомы-нарушения центральной и вегетативной нервной системы. При проникновении препарата через неповрежденную кожу первыми симптомами часто служат непроизвольные сокращения (фибрилляция) мышц в зоне контакта с ядом. Клиническая картина, как правило, наблюдается в течение более длительного времени, признаки поражения центральной нервной системы иногда выражены в меньшей степени. При пероральном поступлении яда в организм появляются тошнота, рвота, клонические судороги, понос и другие симптомы, указывающие, что в процесс вовлечены основные системы организма.

Хроническая токсичность. Хроническую интоксикацию фосфорорганическими пестицидами можно наблюдать у людей, длительное время занятых в производстве пестицидов, или у сельскохозяйственных рабочих, регулярно контактирующих с пестицидами. Пока еще не установлена возможность хронической интоксикации при приеме пищи, загрязненной остатками пестицидов. Симптомы хронической интоксикации фосфорорганическими пестицидами включают головные боли, слабость, чувство тяжести в голове, ослабление памяти, быструю утомляемость, нарушение сна, потерю аппетита и ориентации. В некоторых случаях возникают психические отклонения, нистагм, тремор рук и другие нарушения нервной системы. Иногда развиваются неврит, парез, паралич.

Диагностика. Основной диагностический признак при интоксикации фосфорорганическими препаратами - выраженное падение активности холинэстеразы крови (на 50-60% и более). Происходит также ингибирование холинэстеразы сыворотки крови (полное в серьезных случаях) и ацетилхолинэстеразы эритроцитов. Наблюдаются изменения в картине крови (формулы лейкоцитов и их числа), чаще со сдвигом влево.

Лабораторное обследование также показывает изменения в ЭКГ (нарушение ритма, проводимости), а в некоторых случаях - в электроэнцефалограмме (снижение амплитуды волн, затухание биоэлектрической активности после дельта-волн). Фосфорорганические пестициды оказывают выраженный эффект на мускулатуру кишечника, усиливая перистальтику и вызывая контрактуру. Одно из характерных воздействий пестицидов этой группы на мышцы скелета - возникновение фибрилляции. Фосфорорганические пестициды активизируют функции секреторных органов и способствуют усиленному отделению слюны, пота, слез и слизи. В литературе описано отрицательное действие фосфорорганических препаратов на функции печени и почек, на внутреннюю секрецию и метаболические процессы.

На аутопсии у погибших от интоксикации фосфорорганическими препаратами отмечают патологические изменения - отек мозга и легких и расширение кровеносных сосудов, иногда спазм кишечника. В гортани, трахее и плевре обнаруживают кровоизлияния. Гистология мозга и внутренних органов характеризуется дегенерацией различной степени. Изменения воспалительного характера встречаются реже.