Жуленко-Ветеринарная токсикология. Ветеринарная токсикология
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
ВЕТЕРИНАРНАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ ВВЕДЕНИЕ Токсикология (toxicon — яд для стрел, дословно «относящийся к луку», logos — наука) — наука о ядах. Ветеринарная токсикология — наука, изучающая свойства ядовитых (неприемлемых для организма) веществ; их действие на организм сельскохозяйственных и диких промысловых животных, в том числе птиц, рыб, пчел; пути превращения яда в организме; накопление в органах и тканях животных; выделение с молоком и яйцами. В задачу ветеринарной токсикологии также входят разработка методов диагностики, профилактики и лечения отравлений животных; установление максимально допустимых уровней остаточных количеств (МДУ) пестицидов и других токсических веществ в кормах и продуктах питания и методов их анализа и проведение на этом основании ветеринарно-санитарной оценки продуктов животноводства, кормов. При изучении токсикологии особое внимание уделяется профилактике токсикозов и лечению отравленных животных. Это особенно важно потому, что в России ежегодно отмечается большое количество отравлений. Так, в 1996 г. среди крупного рогатого скота, свиней, овец и коз зарегистрировано 708,2 тыс. отравлений разными токсическими веществами, погибло 130,7 тыс. голов животных. В 1997 г. отравление было зарегистрировано у 277,8 тыс. голов, из них пало 75,8 тыс., вынужденно убито более 30 тыс. животных. В 1998 г. отравилось 359,2 тыс. голов, пало 89 тыс. В Башкирии в 1998 г. отравилось недоброкачественными кормами 15 797 голов крупного рогатого скота, свиней, овец и коз, ядовитыми растениями на пастбищах — 2096 животных, пестицидами— 1634, натрия хлоридом— 1275, сахарной свеклой (нитратами и нитритами) — 1772, хлорорганическими соединениями — 199, мочевиной— 117 животных. Из 21 890 отравленных животных в республике погибло 3569, вынужденно убито 1624. В 1999 г. в России отравилось 300,7 тыс. голов, из них погибло 63,5 тыс. В Республике Татарстан в 1999 г. отравилось, в основном микоток-синами, 17,5 тыс. голов (4100 голов крупного рогатого скота, 11 800 свиней и 1600 овец и коз, погибло 700, 1500 и 200 голов, вынужденно убито 300, 307 и 50 голов соответственно). Лечебная эффективность при отравлениях в последние 10 лет составляет от 57 до 84 %. Сокращение числа отравлений в последние годы связано не только с улучшением профилактики токсикозов, но и с уменьшением числа животных и количества применяемых пестицидов и агрохимикатов. На 1 января 1999 г. общее количество крупного рогатого скота, свиней, овец и коз было немногим больше 62 млн голов, а на 31 декабря этого же года — 59,8 млн голов. Пестицидов в 1991 —1995 гг. ежегодно применяли в среднем 74 тыс. т, в 1997 г. их применено только 40 тыс. т, в 1998 г.— 35,2, а в 1999 г. —32,8 тыс. т. При этом в отдельные годы использовалось около 150—200 наименований пестицидов, хотя в ежегодных списках химических средств, разрешенных применять для защиты растений от вредителей и болезней, их в 3 раза больше. Так, в списке пестицидов, разрешенных к применению в Российской Федерации в 1997 г., названо 448 препаратов, в списке 1999 г. — 523 пестицида и 179 агрохимикатов, а в списке 2000 г. — 527 пестицидов и 151 агрохимикат. Это связано с тем, что многие зарубежные фирмы по производству пестицидов регистрируют их в нашей стране, хотя они не всегда закупаются. Резко сократилось также применение агрохимикатов (удобрений, стимуляторов роста растений и др.). В последние годы в связи с химизацией сельского хозяйства, увеличением применения химических материалов в животноводстве, усилением охраны окружающей среды и продуктов питания от загрязнений значительно расширились функции ветеринарной токсикологии. В ее задачу теперь входит решение таких вопросов, как токсикологическая оценка антисептиков, полимерных и пластических материалов, применяемых в животноводстве, консервантов кормов, премиксов, дезинфектантов и лекарственных препаратов ветеринарного назначения, новых пестицидов, используемых для защиты сельскохозяйственных животных, кормовых культур, лугов, пастбищ и леса. В связи с этим возникла необходимость в разработке методов ветеринарно-токсикологической оценки новых химических веществ и материалов, критериев и показателей, по которым должна проводиться эта оценка. Ветеринарная токсикология в зависимости от характера токсикологического вещества имеет несколько разделов: отравления животных недоброкачественными и неправильно подготовленными к скармливанию кормами; отравления ядовитыми растениями, точнее, веществами, содержащимися в ядовитых растениях (фитотоксикология); отравления ядовитыми веществами, образуемыми микроскопическими грибами (микотоксикология), водорослями (альготоксикология); отравления пестицидами, тяжелыми металлами, металлоидами, соединениями азота, полихлорированными и пластическими материалами и другими группами химических веществ. Нередко бывают отравления и лекарственными веществами, которые обычно рассматривают при изучении курса фармакологии. В настоящем учебнике лишь в приложении приводятся ограничения сроков убоя животных и использования молока в пищу после применения отдельных лекарственных средств. Ветеринарная токсикология тесно связана с другими ветеринарными науками — фармакологией, биохимией, клинической диагностикой, терапией, патологической анатомией, ветеринарно-санитарной экспертизой, микробиологией. В последнее время широкое применение в ветеринарной токсикологии нашли методы аналитической химии, которые используются для установления диагноза при отравлении, изучении поведения яда в организме, ветеринарно-санитарной оценке кормов и продуктов животноводства. В настоящее время для токсикологических исследований используют современные физико-химические методы, такие, как тонкослойная и газожидкостная хроматография, ультрафиолетовая и атомно-абсорбционная спектрометрия, ионоселективная иотенциометрия и др. История ветеринарной токсикологии уходит в глубокую древность. Однако самостоятельное значение как ветеринарная дисциплина она приобрела с появлением трудов французского ученого Ш. Корневена (1846—1897). В России пионером в преподавании ветеринарной токсикологии был профессор Ф. Т. Попов (1857—1921). Он создал первую кафедру ветеринарной токсикологии и токсикологический музей в Харьковском ветеринарном институте, издал книгу «Краткий курс судебной ветеринарии» (1907) и монографию «Методы экспертизы сена» (1914), провел исследования токсичности ядовитых растений и создал уникальный для того времени Музей ветеринарной токсикологии и судебной ветеринарии. В Казани в течение ряда лет самостоятельный курс ветеринарной токсикологии читал профессор Ф. В. Караулов, а затем профессор Н. А. Сошественский (1876—1941). Вскоре после Октябрьской революции он ввел в учебные планы ветеринарных институтов курс токсикологии боевых отравляющих веществ (БОВ), изучающий действие отравляющих веществ, применявшихся в первую мировую войну, на домашних животных. На базе этого курса в некоторых институтах были созданы курсы ветеринарной токсикологии, изучавшие и кормовые отравления. Поэтому Н. А. Сошественский по праву считается основоположником ветеринарной токсикологии как научной дисциплины, издавшим фундаментальное руководство по токсикологии и профилактике отравлений БОВ (1933). Вопросы токсикологии, особенно отравление сельскохозяйственных животных ядовитыми растениями, во Всесоюзном институте экспериментальной ветеринарии исследовал профессор И. А. Гусынин (1899—1971). Результаты своих работ он обобщил в фундаментальной монографии «Токсикология ядовитых растений» (1947), выдержавшей четыре издания. Существенный вклад в развитие ветеринарной токсикологии внес профессор А. М. Виль-нер, издавший монографию «Кормовые отравления сельскохозяйственных животных» (1948). В течение двух десятилетий студенты и ветеринарные специалисты пользовались четырьмя изданиями «Ветеринарной токсикологии» (1951 — 1970), написанной профессором С.В.Баженовым. Изучению микотоксикозов посвящены исследования, выполненные под руководством профессоров Н. А. Спесивцевой и А. X. Саркисова. Развитию отечественной ветеринарной токсикологии в значительной мере способствовали работы профессоров П. Е. Радкевича, В. А. Сковронского, И. А. Сторожева, И. Н. Гладенко, Д. Д. Полоза, А. В. Николаева, Н. И. Жаворонкова и др. С 1980 г. ветеринарная токсикология во всех ветеринарных и сельскохозяйственных институтах преподается как самостоятельная научная дисциплина, призванная научить будущих врачей правильно диагностировать токсикозы, организовывать профилактику, оказывать первую помощь и лечить при отравлениях животных, а также определять токсические вещества в продуктах животноводства и на этом основании давать объективную ветеринарно-санитарную оценку их. Раздел I ОБЩАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ Г л а в а 1 ЯДОВИТЫЕ (ТОКСИЧЕСКИЕ) ВЕЩЕСТВА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 1.1. ПОНЯТИЕ О ЯДЕ Существует очень много определений яда. Так, С. В.Аничков считает, что яды — вещества, способные при воздействии на живые организмы вызывать резкое нарушение нормальной жизнедеятельности, т. е. отравление (токсический эффект) или прекращение жизни, смерть (летальный эффект). Однако такое, как и многие другие, определение едва ли можно признать отвечающим современному представлению о ядах. Сложность создания определения заключается в двойственном характере действия многих химических веществ синтетического или природного происхождения на организм, зависящего от дозы вещества. Например, натрия хлорид — необходимый компонент рациона человека и животных и в то же время в больших количествах может вызвать отравление со смертельным исходом. Многие лекарственные препараты в завышенных дозах становятся причиной отравления людей и животных. Так, в США зарегистрировано много случаев отравления людей ацетилсалициловой кислотой (аспирином), продающейся в аптеках без рецепта. Нередки отравления или даже гибель людей при введении терапевтических доз антибиотиков. Многие современные медицинские препараты, оказывая лечебный эффект в одних органах или системах, отрицательно действуют на другие органы или нарушают течение физиологических процессов. Было бы несправедливо называть антибиотики или какие-то другие лекарственные препараты, без которых не могут обходиться современная медицина и ветеринария, ядами. Вместе с тем нельзя игнорировать возможное отрицательное действие этих полезных лекарственных средств. Все это — предмет токсического исследования, которое необходимо учитывать при назначении того или иного препарата человеку или животному. Поэтому едва ли целесообразно тратить усилия на более точное и всеобъемлющее определение яда, учитывая двойственность характера действия многих химических веществ, которые принято считать ядами. По-видимому, целесообразнее говорить лишь о токсическом     действии того или иного вещества или элемента. Поэтому весьма справедливо определение Парацельса: «Любое вещество ядовито — доза делает вещество ядом».1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (ЭЛЕМЕНТОВ) ПО ИХ ТОКСИЧНОСТИ Все вещества, которые отрицательно воздействуют на полезных животных и человека, подразделяют на группы по степени их острой или хронической токсичности, уровню функциональной или материальной кумуляции и химической принадлежности. Критерии токсичности веществ. Химические вещества по токсичности принято характеризовать следующими критериями: ЛД5о (СК5о), ЛД(СК))6, ЛД (СК)84, максимально недействующая доза, или концентрация (макс. НД или макс. НК), минимально действующая доза — пороговая доза или концентрация (мин. ДД или мин. ДК). ЛД50, или СК.50, — доза токсического вещества, вызывающая гибель 50 % особей, получивших ядовитое вещество. Обычно показатель ЛДзо определяют на белых мышах или белых крысах при однократном введении токсического вещества внутрь или наружном применении. ЛД(СК)]6и ЛД (СК)84 — дозы, вызывающие гибель 16 и 84% особей. Эти показатели характеризуют минимально и максимально смертельные дозы, которые определяют расчетным способом при расчете величины ЛД5о В ветеринарной токсикологии показатель ЛД50 определяют главным образом для птиц (кур, цыплят). Для крупных животных (овец, крупного рогатого скота, лошадей, свиней) целесообразно определять показатель ТД5о — дозу, вызывающую видимые признаки интоксикации у 50 % особей при однократном введении вещества внутрь или наружном применении. Максимально недействующая доза, или концентрация (макс. НД или макс. НК), — максимальная доза, или концентрация, которую можно установить наиболее чувствительными токсикологическими тестами, не вызывающая токсического эффекта. Исключение составляет показатель подавления активности холинэстеразы крови, который является основным биохимическим тестом при токсикологической оценке действия фосфорорганических соединений. Принято считать, что угнетение активности этого фермента до 20 % безопасно для животного. При токсикологической характеристике этих соединений максимально недействующей дозой, или концентрацией, является такая, которая вызывает угнетение активности холинэстеразы крови не более чем на 20 %. Минимально действующая доза, или концентрация (мин. ДД или мин. ДК), — пороговая доза, или концентрация, вещества, вызывающая начальные признаки интоксикации, которые можно установить одним или несколькими наиболее чувствительными тестами. Кроме этих критериев для некоторых веществ, которые могут поступать в организм животных в течение длительного времени, устанавливают такой показатель, как кумуляция. Он характеризуется коэффициентом кумуляции. Кумуляция может быть функциональной и материальной и определяться коэффициентом функциональной или материальной кумуляции. Коэффициент функциональной кумуляции выражает отношение т/личины ЛДзо при многократном введении вещества внутрь к ЛДзо при однократном его введении тем же способом. Коэффициент материальной кумуляции выражает отношение уровня содержания остатков вещества в ткани в мг/кг массы к уровню его содержания в корме. Обычно коэффициент материальной кумуляции определяют по той ткани, в которой вещество накапливается или сохраняется в наибольших количествах. Например, для липоидофильных пестицидов хлорорганической группы такой коэффициент определяют по жировой ткани, а для ртутьсодержащих соединений — по почкам. Для химических веществ, предназначенных для наружной обработки животных (инсектоакарициды), определяют кожно-оральный коэффициент. Колено-оральный коэффициент — отношение величины ЛД5о (ТД5о) при однократном наружном применении к ЛД5о (ТД5о) при однократном введении внутрь. Показатели токсичности. Единой классификации химических веществ по их токсичности для животных нет. Однако существует классификация, принятая для пестицидов. Она может быть принята и для других химических соединений или элементов, обладающих выраженной биологической активностью. В соответствии с этой классификацией пестициды по токсичности делят на четыре группы в зависимости от показателей ЛД5о для белых мышей или белых крыс при однократном их введении внутрь: I. Сильнодействующие ядовитые вещества — ЛД5о до 50 мг/кг; И. Высокотоксичные — ЛД5о 50—200 мг/кг;
группы может быть проведено для птиц при определении для них показателя ЛД50- Степень токсичности веществ для рыб определяют по показателю СК50 — концентрации, вызывающей гибель 50 % особей при 72—96-часовом их воздействии. В. В. Метелев с соавт. (1971) предложил классификацию Дон-Херти (1951), в соответствии с которой все вещества по токсичности для рыбы по показателю СК5о делят на пять групп: I. Высокотоксичные —до 1 мг/л; II. Сильнотоксичные — 1 — 10 мг/л;
V. Очень слаботоксичные вещества — более 1000 мг/л. Степень токсичности ядохимикатов для пчел определяют по индексу, который представляет собой отношение концентрации пестицида, применяемого для обработки сельскохозяйственных культур, к суммарному показателю контактного и кишечного действий токсиканта на пчелу (С.С.Назаров, 1967). Однако такой индекс труднодоступен для определения и может колебаться в значительных пределах, так как концентрация и норма расхода пестицида могут меняться в зависимости от вида вредителей и характера самих обработок (крупнообъемное, малообъемное и ульт-рамалообъемное опрыскивания). Поэтому с определенной долей условности вещества по токсичности для пчел делят на группы по величине ЛД50 на пчелу при топикальном нанесении пестицида на среднеспинку насекомого в виде ацетонового раствора: I. Высокотоксичные — до 1 мкг/особь; II. Среднетоксичные — 1 — 10 мкг/особь;
По кожно-резорбтивной токсичности вещества делят на три группы (Л. И. Медведь, 1977) по результатам исследований на крысах или кроликах: I. Резко выраженная токсичность — ЛД5о меньше 300 мг/кг, кожно-оральный коэффициент меньше 1; II. Выраженная токсичность — ЛД5о 300—1000 мг/кг, кожно-оральный коэффициент 1—3; III. Слабовыраженная токсичность — ЛД5о более 1000 мг/кг, кожно-оральный коэффициент больше 3. Например, если ЛД50 при поступлении через кожу составляет 300 мг/кг массы животного, а при введении в желудок — 400 мг/кг, то кожно-оральный коэффициент будет равен 0,75, т. е. меньше единицы. При изучении кожно-резорбтивной токсичности на крупных животных для препаратов, предназначенных для наружного применения, обычно определяют коэффициент безопасности — концентрацию раствора или эмульсии пестицида, вызывающей начальные клинические признаки интоксикации или оказывающей действие на кожу в рабочей концентрации, рекомендованной для борьбы с эктопаразитами. По этому показателю препараты делят на три группы: I. Высокоопасные — коэффициент безопасности до 3; II. Умеренно опасные — до 3—5; III. Малоопасные — более 5. По функциональной кумуляции яды делят на четыре группы (Л. И. Медведь, 1977): I. Сверхкумуляция — коэффициент кумуляции меньше 1; П. Выраженная — коэффициент кумуляции 1—3;
Коэффициент кумуляции — отношение суммарной дозы вещества, вызвавшей гибель 50 % подопытных животных при многократном введении, к дозе, вызвавшей гибель 50 % животных при однократном воздействии. Функциональную кумуляцию обычно определяют на белых мышах или крысах. Для этого исследуемые вещества в течение 4 мес вводят натощак в желудок животных в дозах, равных 1/10, 1/20, 1/50 ЛДзо, установленных в острых опытах. Практика показывает, что величина коэффициента функциональной кумуляции может колебаться в значительных размерах в зависимости от дозы. В ветеринарной токсикологии наибольшее значение имеет материальная кумуляция. От ее уровня зависит санитарное значение яда, характеризующее степень накапливания его в тканях животных и проникновение в продукты питания животного происхождения. Например, при введении телятам с кормом гамма-изомера ГХЦГ в количестве 5 мг/кг корма в жире было обнаружено максимальное содержание остатков этого вещества, равное 25 мг/кг ткани. Коэффициент материальной кумуляции гамма-изомера ГХЦГ составит 25/5 = 5. По этому показателю все ядовитые вещества делят на четыре группы:
кумуляции к группе I, нецелесообразно допускать к применению в ветеринарной практике, а также для обработки кормовых или других культур, продукты переработки которых идут в корм сельскохозяйственным животным. К этой группе относится очень ограниченное количество токсических веществ: ДДТ; некоторые соединения диенового синтеза; препараты, содержащие мышьяк и  ртуть. Препараты группы II допускаются к применению на сельскохозяйственных животных, кормовых и технических культурах, используемых в корм животным, на лугах и пастбищах с установлением регламентов их применения. Соединения групп III и IV не представляют большой санитарной опасности и могут быть допущены без ограничений для обработки кормовых культур, лугов и пастбищ, если по токсичности они относятся к группе средне- и малотоксичных веществ. Если их токсичность соответствует токсикантам групп I и II, они могут быть допущены для обработки растений, используемых в корм животным, только после изучения динамики остатков на растениях и установления соответствующих регламентов. Применение соединений групп III и IV на сельскохозяйственных животных независимо от токсикологической принадлежности допускается только после установления регламентов их использования.1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Все биологически активные вещества или отдельные элементы, вызывающие отравления животных или нормальное функционирование отдельных систем организма, в зависимости от их целевого назначения подразделяются на ряд групп. |