Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 10
2.1. Современный ассортимент пестицидных препаратов и общие принципы диагностики пестицидных токсикозов 10
2.2. Токсикологическая характеристика и практическое применение пестицидов, относящихся к новым классам химических соединений 19
2.3. Патоморфологические изменения в организме животных при отравлении пестицидами разных групп 34
2.4. Обнаружение пестицидов и принципы терапии пестицидных токсикозов 47
2.5. Отдаленные эффекты действия пестицидов 55
2.6. Заключение к обзору литературы 63
3. Собственные исследования 68
3.1. Материал и методы исследования 68
3.2. Параметры токсичности 76
3.3. Патоморфология при отравлении соединениями с С-Р связью 85
3.3.1. Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении соединениями с С-Р-связью 85
3.3.2. Морфогистохимические изменения у животных при хроническом отравлении соединениями с С-Р-связью 105
3.4. Патоморфология отравлений производными сульфонилмочевин 129
3.4.1. Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении производными сульфонилмочевины 129
3.4.2. Морфогистохимические изменения у животных при хроническом отравлении производными сульфонилмочевины 147
3.5. Патоморфология отравлений синтетическими пиретроидами и производными 1,2,4-триазола 159
3.5.1. Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении синтетическими пиретроидами и производными 1,2,4-триазола 159
3.5.2. Морфогистохимические изменения у животных при хроническом отравлении синтетическими пиретроидами и производными 1,2,4-триазола 189
3.6. Патоморфология отравлений производными бензойной и тиокарбаминовой кислот 197
3.6.1. Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении производными бензойной и тиокарбаминовой кислот 197
3.6.2. Морфогистохимические изменения у животных при хроническом отравлении производными бензойной и тиокарбаминовой кислот 222
3.7. Патоморфологические изменения у потомства при интоксикации животных пестицидами 227
3.8. Патоморфологический контроль эффективности терапевтических мероприятий при пестицидных токсикозах 236
3.9. Разработка качественных реакций для обнаружения пестицидов разных групп и их использование в посмертной диагностике пестицидных токсикозов 244
4. Обсуждение результатов исследования 256
5. Заключение 292
6. Выводы 296
7. Практические рекомендации 300
Литература 301
- Современный ассортимент пестицидных препаратов и общие принципы диагностики пестицидных токсикозов
- Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении соединениями с С-Р-связью
- Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении синтетическими пиретроидами и производными 1,2,4-триазола
- Разработка качественных реакций для обнаружения пестицидов разных групп и их использование в посмертной диагностике пестицидных токсикозов
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из характерных особенностей современного развития сельскохозяйственного производства является широкое внедрение интенсивных технологий возделывания различных культур. В связи с этим осуществляется большая работа по рационализации и строгой регламентации применения пестицидов.
По экспериментальным данным, химический метод борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками отличается высокой эффек-тгашостью. Затраты окупаются благодаря предотвращению потерь урожая, которые при высокой численности вредителей могут достигать значительной величины. Чем выше опасность вредных организмов, тем больший эффект дает использование пестицидов (М. Б. Грин, Г. С. Хартли, Т. Ф. Вест, 1979). Сегодня мировой ассортимент пестицидных препаратов, нашедших практическое применение, насчитывает около 1000 наименований. Наиболее широко применяются приблизительно 500 действующих веществ в виде 10000 препаративных форм (В. И. Мартыненко, В. К. Промоненков, С. С. Кукаленко и др., 1992).
К сожалению, традиционная защита растений с предпочтительным использованием химического метода является экологически небезопасной.
Пестициды занимают второе место после лекарственных препаратов среди веществ, вызывающих отравления. Одной из основных проблем, остро волнующих специалистов медицинской и ветеринарной служб, является разработка эффективных и достоверных методов диагностики отравлений, в том числе донозологических форм патологии химической этиологии. В связи с этим особая роль отводится патоморфо-логическим исследованиям, включающим и гистохимические. Использование последтгх дает возможность установить структурные изменения в различных тканях, органах и системах, выяснить морфологический субстрат клинических проявлений интоксикации и тем самым расширить представление о сущности патологических процессов, развивающихся в организме при воздействии различных пестицидных препаратов (Е.И.Маковская, 1967).
Цель и задачи исследований. Цель работы — определить характер и степень выраженности морфофункциональных изменений в организме животных при однократном и длительном воздействии пестицидов, относящихся к разным классам химических соединений.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
Уточнить с учетом условий экспериментов параметры токсичности некоторых пестицидов для лабораторных животных.
Установить патологоанатомические и морфогистохимические изменения, возникающие в организме разных видов животных при острых и хронических пеепщидных токсикозах.
Определить глубину и степень выраженности структурных изменений в зависимости от дозы и длительности введения препаратов.
Оценить влияние некоторых фармакологических средств на выраженность структурных изменений при пестицидных токсикозах.
Провести патоморфологическое исследование органов и тканей у потомства животных, подвергнутых интоксикации пестицидами.
Разработать качественные реакции для обнаружения пестицидов в патматериале.
Разработать рекомендации для специалистов ветеринарной службы по дифференциальной диагностике пестицидных токсикозов животных.
Научная новизна. Впервые изучена в сравнительном аспекте па-томорфологическая картина при остром отравлении животных пестицидами разных химических групп. Выявлены патогенетически значимые изменения у животных при хронической интоксикации пестицидами. Проведена коррекция параметров токсичности некоторых пестицидов применительно к условиям эксперимента. Экспериментально обоснована информативность морфогистохимических изменений у животных при интоксикации пестицидами. Определены структурные повреждения в органах и тканях животных, имеющие дифференциальное значение в посмертной диагностике пестицидных токсикозов. В условиях эксперимента установлена роль пестицидной интоксикации родителей в развитии патоморфологических изменений у потомства. С помощью патомор-фологических тестов доказана терапевтическая эффективность некоторых фармакологических средств при пестицидных токсикозах.
Практическая ценность. Разработаны рекомендации для специалистов ветеринарной службы "Патоморфологическая диагностика пестицидных токсикозов животных", одобренные секцией "Незаразные болезни животных" Отделения ветеринарной медицины РАСХН (протокол № 1 от 30 марта 2000 г.), а также методические указания "Дифференциальная диагностика отравлений животных гранстаром и хармони и контроль за содержанием их остатков в объектах окружающей среды", "Диагностика, лечение и профилактика отравлений животных синтетическим пиретроидом каратэ", одобренные секцией животноводства НТС Главного управления сельского хозяйства и продовольствия Администрации Омской области (протокол № 3 от 14 августа 1998 г. и протокол
№ 2 от 13 марта 2000 г. соответственно). Разработаны качественные реакции для обнаружения пестицидов в патматериале (инф. листки № 1-2000, № 25-2000). Издана монография "Токсикология производных сульфонилмочевины и соединений с С-Р-связью" (2000 г.).
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-производственных конференциях института ветеринарной медицины Омского государственного аграрного университета в 1986 - 2000 г.г., IX Всесоюзной конференции по патоморфологаи сельскохозяйственных животных (Вильнюс, 1986), Всесоюзном симпозиуме "Биохимия сельскохозяйственных животных и Продовольственная программа" (Киев, 1989), зональной научно-технической конференции "Актуальные проблемы интенсификации животноводства в исследованиях молодых ученых Южного Урала" (Троицк, 1989), Всероссийской научной конференции "Экологические проблемы животноводства и совершенствование подготовки ветеринарных врачей" (Троицк, 1992), юбилейной научной конференции, посвященной 60-летию образования Кыргызского сельскохозяйственного института им. К. И. Скрябина (Бишкек, 1992), Всероссийской научно-методической конференции по патолопгческой анатомии сельскохозяйственных животных (Воронеж, 1993), 4-ом Путинском совещании "Культивирование клеток животі пых и человека" (Пушино, 1994), Международной научной конференции, посвященной 125-летию Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана (Казань, 1998), Международной научно-практической конференции, посвященной памяти Заслуженного деятеля науки, профессора П. О. Ковальского (Белая Церковь, 1998), Международной конференции ветеринарных морфологов (Улан-Удэ, 1998), межрегиональной научно-практической конференции "Роль инноваций в развитии регионов" (Омск, 1999), Международной конференции "Морфологические науки - практике здравоохранения и ветеринарии" (Омск, 1999), Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н. И. Акаевского и 70-летіио кафедры анатомии и гистологии УГИВМ (Троицк, 1999), Всероссийской научно-практической конференции "Стратегические направления регионального развития Российской Федерации" (Омск, 1999), Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования зооинженерного факультета Казанской государственной академии ветеринарной медицины (Казань, 2000), Всероссийской научно-методической конференции патологоанатомов ветеринарной медицины (Омск, 2000), Международной конференции, посвященной 30-летию Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии (Воронеж, 2000).
На защиту выносятся:
сравнительная оценка токсичности соединений с С-Р-связыо, синтетических пиретроидов, производных сульфонилмочевины, триазо-ла, бензойной и тиокарбаминовой кислот;
макроскопическая дифференциальная диагностика патологических процессов при пестицидных токсикозах животных;
морфогистохимические изменения в органах и тканях при отравлении пестицидами;
патоморфологическая картина отдаленных неблагоприятных последствий действия пестицидных препаратов разных химических групп;
экспериментальные данные по изучению терапевтического пато-морфоза;
разработанные качественные реакции для обнаружения пестицидов в патматериале и рекомендации по патоморфологической диагностике пестицидных токсикозов животных.
Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 35 печатных работ, в том числе одна монография, в которых отражены основные результаты экспериментальных исследований.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 334 страницах компьютерного набора и включает следуюище разделы: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, заключение, выводы, практические рекомендации. Диссертация иллюстрирована 36 таблицами, 106 рисунками. Список литературы включает 324 работы, в том числе 274 отечественных и 50 зарубежных авторов.
Современный ассортимент пестицидных препаратов и общие принципы диагностики пестицидных токсикозов
Совершенствование ассортимента пестицидов, разрешенных для применения в сельском хозяйстве, направлено на снижение токсичности препаратов для теплокровных животных и человека, культурных растений и полезных объектов, уменьшение стойкости химикатов в продукции и окружающей среде, обеспечение препаратами культур, для которых ассортимент недостаточен. Определенные ограничения в формирование ассортимента пестицидов вносят медицинские учреждения, предъявляющие требования по снижению общей токсичности, канцерогенного, эмбриотоксического, тератогенного и других отрицательных отдаленных эффектов. Успехи приносят усилия химиков использовать синтетические аналоги природных соединений, для которых отработан естественный механизм разложения их до нетоксичных веществ (производные фосфорсодержащих аминокислот; эфиры аминокислот; синтетические пиретроиды).
В современном ассортименте пестицидов наибольшее количество препаратов приходится на долю гербицидов (Ю. А. Баскаков, 1988). Значительны объемы применения фунгицидов и инсектицидов. Набор зоо-цидов и объемы обработок ими небольшие, но это наиболее опасная для теплокровных группа пестицидов. За последние годы увеличились объемы опрыскивания посевов фунгицидами по вегетирующим растениям, изменяется технология возделывания отдельных культур.
Состав отдельных групп химических соединений меняется довольно быстро, появляются новые классы (Э. В. Бондаренко, О. А. Боян-кова, 1987). Так, гибридизация молекул триазинов и мочевин дала суль-фонилмочевины - соединения, революционизирующие данную область: стало возможным применять дозировки в 50 - 100 раз меньшие, чем для широко используемых арилоксиалканкарбоновых кислот (2,4-Д, 2М-4Х и другие). Вслед за первым препаратом из этого класса - глином (хлор-сульфуроном ) появляется ряд интересных гербицидов - гранстар, хар-мони, кросс, прессинг, хардин, телл, титус, лорд, логран и другие (R. L. Fnderson, 1985; A. Aamisepp, 1987; С. Г. Жемчужин, 1988; М. П. Питина, Н. Л. Познанская, 1994; О. А. Грабовская, Л. А. Любин-ская, 1994). Производные сульфонилмочевин стали использоваться как компоненты смесей со старыми препаратами - производными арилокси-алканкарбоновых кислот и другими (препараты трезор, ковбой, дифезан, сансак, сатис и т.д.).
Из группы арилоксиалканкарбоновых кислот по-прежнему используются многие действующие вещества - 2,4-Д и 2М-4Х (препараты оксиуксусной кислоты), 2,4-ДМ (оксимасляной кислоты), 2,4-ДП и 2М-4ХП (оксипропионовой кислоты) (Р. В. Галиулин, 1999). Наряду со смесями этой группы химикатов с сульфонилмочевинами используются и смеси с другими действующими веществами - производными пиримидина и пиколиновой кислоты - флуроксипиром (препарат старане -плюс), клопиралидом (гербицид лонтрим) и т.д. В этой же группе особое место занимают гербициды, обладающие противозлаковой активностью - производные арилоксифеноксипропионатов - фюзилад, фюзилад-супер, иллоксан (продифокс). Эта группа постоянно расширяется (В. А. Захаренко, А. В. Захаренко, 1994).
Резко уменьшилось использование триазинов (симазин, пропазин, семерон и т.д.), главным образом, из-за их стойкости (А. А. Ступников, 1975; А. В. Ермолин, И. М. Самородова, 1990). В ассортименте сохранились отдельные препараты и смеси: например, топогард - смесь тер-бутрина с тербутилазином, примэкстра - смесь атразина с метолахлором и применяемый в чистом виде гербицид зенкор (действующее вещество -метрибузин).
Практически сведено на нет использование мочевин из-за их недостаточной избирательности (В. А. Захаренко, Н. М. Мельников, 1996). Исчезли из ассортимента диурон, линурон, фенурон, арезин, метурин, теноран, малоран, гезаран и другие. Меньше стало потребление тиокар-баматов (эптам, эрадикан, сутан - плюс), пиридазинов (пирамин), толуи-динов (трефлан, стомп), тиадиазинов (базагран), хлорацетанилидов (дуал и бутизан).
Развитие получают группы имидазолидинонов (скептер, пивот, арсенал) (Ю. Я. Спиридонов, В. Г. Шестаков, 2000; Е. П. Угрюмов, и др., 2000), изоксазолидина (комманд), карбаматов (бетанал), хиноина (шо-гун), карбоновых кислот (топик, банвел, актрил), фосфорорганических кислот (раундап, баста, ураган), циклогександиона (набу, кусагард), пир-ролидона (рейсер).
Пшеница - культура, наиболее обеспеченная набором гербицидов. Большая часть из них применяется в ранние фазы развития культурных растений, чаще всего - в фазу кущения (П. М. Политыко, П. Ф. Попов, 1995). Многолетние исследования показали, что при соблюдении норм расхода и срока применения в продукции не обнаруживается остатков химикатов, поэтому для большинства гербицидов даже не устанавливаются "сроки ожидания". Наиболее часто в посевах пшеницы используются арилоксиалканкарбоновые кислоты, их соли и смеси (2,4-Д, 2М-4Х, агритокс, 2,4-ДП, 2М-4ХП, астикс, диален, дезормон, старане-плюс, лонтрим, трезор, дифезан, сансак и т.д.).
Для борьбы со злаковыми сорняками (овсюг, щетинники, куриное просо) используются относящиеся к этой же группе производные ари-локсифеноксипропионовых кислот (пума - супер, иллоксан, продифокс). Против злаковых сорняков используется также топик - одно из производных карбоновых кислот. Сульфонилмочевинные гербициды (хармо-ни, гранстар, логран, хардин) применяются и в чистом виде.
Ячмень и овес - культуры, более чувствительные, чем пшеница, к некоторым гербицидам, поэтому в их посевах нельзя использовать топик и пуму - супер (В. Д. Плышевский, Д. Е. Хохомова, 1987). Рожь менее обеспечена гербицидами, на ее посевах рекомендуется применять 2,4-Д, 2М-4Х, смеси их с сульфонилмочевинами или дикам-бой, а также базагран (А. А. Ступников, 1975; Л. Т. Макеева-Гурьянова, Ю. Я. Спиридонов, В. Г. Шестаков, 1987).
На кукурузе возможно применение как почвенных гербицидов (препараты атразина, эрадикан, сутан - плюс, анельда - плюс, гербициды на основе ацетохлора ), так и послевсходовых ( хармони, телл, титус, кросс, прессинг, 2,4-Д и другие).
Большая часть гербицидов для посевов подсолнечника - почвенные препараты (эрадикан, стомп, трефлан, прометрин, дуал, рейсер). Против злаковых сорняков эффективно послевсходовое применение фю-зилада, фюзилада - супер, фуроре, фуроре - супер и иллоксана (В. А. Каспаров, В. К. Промоненков, 1990).
На горохе используются как почвенные (прометрин, пивот), так и послевсходовые гербициды (2М-4ХМ, базагран, фюзилад, фюзилад -супер).
Для борьбы с сорняками в посевах сои рекомендован более широкий набор гербицидов. Это и почвенные препараты (трефлан, прометрин, стомп, дуал, зенкор, ацетохлор, скептер, комманд, фронтьер, малоран -специаль) и послевсходовые (базагран, фюзилад и фюзилад - супер, фуроре и фуроре - супер, тарга и тарга - супер, иллоксан, продифокс, пивот, центурион, набу).
На посадках картофеля из почвенных препаратов рекомендованы зенкор, рейсер, стомп, прометрин и его смеси, ацетатрин, топогард. Возможно послевсходовое применение зенкора, а также набора противозла-ковых гербицидов - тарга, тарга - супер, зеллек, зеллек - супер (Н. Н. Мельников, А. И. Волкова, О. А. Короткова, 1977; Н. Н. Мельников, Н. И. Аронова, 1991).
На посевах сахарной свеклы также возможно использование гербицидов в разные сроки и против разных сорняков. Из почвенных препаратов эффективны эптам, эрадикан, дуал, пирамин, ленацил. Послевс-ходовые гербициды представлены, как правило, фенмедифамом или десмедифамом (препараты бетанал, бетанал - AM, бетанал - компакт, бе-танал - прогресс, бурефен, буретан, кемифам, пистол) против двудольных сорняков или препаратами против злаков - набу, тарга и тарга - супер, фюзилад и фюзилад - супер, зеллек и зеллек - супер, иллоксан и продифокс, шогун. Возможно послевсходовое применение пирамина.
Большая часть гербицидов для рапса - это почвенные препараты: трефлан, стомп, дуал, бутизан - С. Возможно послевсходовое применение бутизана - С, лонтрела и противозлаковых гербицидов (А. Г. Назар-чук, 1995).
На моркови возможно применение как почвенных гербицидов (прометрин, дозанекс, малоран, трефлан, стомп, рейсер), так и по веге-тирующей культуре (прометрин, дозанекс, малоран, набу, тарга и тарга супер, фуроре и фуроре - супер, фюзилад и фюзилад - супер).
На луке также возможно использование как почвенных гербицидов (стомп, трефлан, прометрин), так и по вегетирующей культуре (тотрил, семерон, набу, поаст, фуроре и фуроре - супер, фюзилад и фюзилад - супер).
Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении соединениями с С-Р-связью
Патологоанатомическая картина при остром отравлении раундапом была изучена в условиях экспериментальной затравки разными дозами препарата белых мышей и взрослых лабораторных крыс. На мышах испытывали дозы раундапа 4000 - 8000 мг/кг. Крысам препарат вводили в дозах 1000 и 2000 мг/кг. Учитывая преобладание орального поступления токсиканта в организм животных, препарат им вводили в желудок с помощью зонда или микропипетки. Наблюдения за животными проводили в течение 14 суток.
По истечении установленных сроков наблюдения исследованию подвергнуты трупы павших и специально убитых животных.
Патологоанатомическая картина, наблюдаемая у животных при отравлении пестицидами, во многом зависела от дозы вводимых препаратов и продолжительности постинтоксикационного периода.
Доза раундапа 8000 мг/кг массы вызывала смерть всех подопытных мышей на вторые-третьи сутки после введения препарата. При вскрытии трупов животных, погибших вследствие острого отравления раундапом, отмечали быстрое наступление трупного разложения. Если вскрытие проводили в первые часы после гибели животных, печень имела красно-серый цвет, дряблую консистенцию. Иногда поверхность печени имела желтоватый крап. На разрезе ткань печени тусклая, с поверхности разреза стекала кровь. Желудок переполнен газами и жидким содержимым, легкие темно-красные, спавшиеся, желчный пузырь переполнен желчью, мочевой пузырь - мочой, почки набухшие, дряблые. Относительная масса внутренних органов у мышей при остром отравлении раундапом выше, чем у животных контрольной группы (табл. 7).
При гистологическом исследовании установлено, что в печени мышей, погибших на вторые-третьи сутки после острого отравления раундапом, сосуды расширены и переполнены кровью. Многие эндотелио-циты набухшие, а их ядра увеличены и гиперхромны. Местами балочная структура органа была нарушена. Гепатоциты увеличены, чаще округлой формы. Границы клеток имеют нечеткие контуры границ. Цитоплазма их глыбчато-ячеистая, часто сетчатая. Ядра этих клеток, как правило, деформированы, характерны случаи пикноза и лизиса (рис. 2). В печени животных, получивших препарат в дозе 8000 мг/кг, происходил распад гепатоцитов с исчезновением ядра. Участки некроза в некоторых случаях охватывают большие группы клеток. Цитоплазма гепатоцитов содержит капельки жира различной величины, во многих случаях они занимают большую часть цитоплазмы (рис.3). Содержание гликогена и РНК в клетках печени резко снижено, последняя обнаруживается в ядрышках и сохранившейся цитоплазме. Содержание белков в цитоплазме гепатоцитов снижено, особенно это заметно в гепатоцитах, которые находятся в состоянии дистрофии. Ядра, находящиеся в состоянии пикноза, дают интенсивную реакцию на белок. Клеточный детрит, находящийся на месте распавшихся гепатоцитов, характеризуется снижением концентрации белка.
Почки у мышей при остром отравлении раундапом обычно дряблой консистенции. Ткань почки тусклая, корковое вещество серо-красного цвета, мозговое - темно-красное. Клетки эпителия извитых канальцев несколько увеличены, набухшие, с нечеткими контурами границ, цитоплазма их зернистая. Ядра значительной части клеток канальцев пикнотичны. Десквамированые клетки накапливаются в просвете канальцев. У некоторых животных цитоплазма эпителиоцитов канальцев вакуолизирована, а ядра набухшие. Сосудистые клубочки увеличены, гиперемированы, в просвете капсул нефрона содержится жидкость, иногда с примесью нитей фибрина.
В тканевых структурах почки распределение РНК у животных контрольной и опытной групп характеризовалось неравномерностью распределения РНК в эпителиоцитах различных отделов нефрона. Содержание РНК в эпителии канальцев животных опытной группы было ниже, чем у контрольных, особенно в клетках эпителия канальцев, подвергшихся дистрофическим изменениям.
Интенсивность реакции на белок в различных структурах почки колебалась от незначительной до интенсивной. У животных, подвергшихся воздействию раундапа, мы отмечали снижение интенсивности реакции на белок в эпителии канальцев почки, особенно в клетках с признаками вакуолизации. Содержимое канальцев давало выраженную реакцию на белок.
Гистологически установлены признаки активации коркового вещества надпочечников: увеличение клубочковой и пучковой зон, гиперплазия ядер в отдельных клетках, полнокровие капилляров.
Морфологическая картина щитовидной железы неоднородна: то преобладают участки функционального напряжения, то очаги поражения. При тяжелой форме интоксикации чаще регистрировали признаки дистрофии тиреоцитов, накопление коллоида в фолликулах, очаговые лимфоидные инфильтраты.
Легкие неспавшиеся, серо-красного цвета, тестоватой консистенции. Кусочки легкого тяжело плавают или тонут в воде. Под плеврой видны кровоизлияния. В просвете бронхов содержится красновато-желтая мутная жидкость. На поверхности разреза заметны расширенные желто-серого цвета тяжи. При гистологическом исследовании выявляются расширенные и заполненные кровью капилляры, вены и артерии. Просветы альвеол заполнены розово-красной массой, с примесью эритроцитов, лейкоцитов, десквамированных альвеолоцитов. Перибронхи-альная соединительная ткань пропитана серозно-геморрагическим экссудатом.
Слизистая оболочка желудка и кишечника набухшая, покрасневшая. Ворсинки кишечника сильно утолщены, эпителиальный покров частично десквамирован. Клетки сохранившейся эпителиальной выстилки в состоянии слизистой дистрофии. В эпителии боковых поверхностей ворсинок много клеток с пикнотичными ядрами. Отмечается усиление интенсивности ШИК-реакции в бокаловидных клетках кишечника. Собственная пластинка слизистой оболочки инфильтрирована клетками, ее кровеносные сосуды расширены.
Печень у мышей, убитых через две недели после введения раунда-па в дозах 4000-5000 мг/кг, серо-глинистого цвета, желчный пузырь переполнен желчью, легкие кровенаполнены, кровь ярко-красного цвета.
У мышей, убитых через две недели после острого отравления ра-ундапом, в печени выявляли полиморфноклеточные инфильтраты (рис. 4). В отдельных дольках центральные вены и внутридольковые синусоидальные капилляры расширены. Многие гепатоциты имели зернистую цитоплазму и округлую форму. Цитоплазма значительной части гепатоцитов в центральных частях долек приобретала сетчатый рисунок. Величина ядер гепатоцитов значительно варьировала. Содержание РНК (рис. 5) и гликогена в клетках, находящихся в состоянии дистрофии, резко уменьшено.
При гистологическом исследовании почек обнаруживали кровоизлияния, кровеносные сосуды мозгового вещества были расширены. Эпи-телиоциты извитых канальцев набухшие с зернистой цитоплазмой. В почках некоторых мышей обнаруживали клеточные инфильтраты.
Легкие чаще имели пятнистый вид. Гистологически выявляли очаговую гиперемию и ателектазы. Стенки альвеол были утолщены.
У самцов отчетливо выражена инъекция сосудов семенников. На фоне отека интерстиция отмечается истончение сперматогенного эпителия, в просветах канальцев видны погибшие клетки.
При остром отравлении раундапом в дозе 1000 и 2000 мг/кг массы в первые две недели после отравления белые крысы не погибали. Клиническая картина отравления была сглажена и характеризовалась лишь некоторым беспокойством и снижением аппетита.
Морфогистохимические изменения у животных при остром отравлении синтетическими пиретроидами и производными 1,2,4-триазола
Из группы синтетических пиретроидов в экспериментальных условиях был изучен инсектоакарицид каратэ.
Патологоанатомическую картину при остром отравлении данным препаратом изучали на лабораторных животных и цыплятах. Крысам препарат вводили в желудок однократно в дозе 100, 200, 300 и 500 мг/кг массы. Патоморфологическому исследованию были подвергнуты трупы павших животных, а также трупы животных, убитых по окончании сроков наблюдения. При взвешивании установлено повышение относительной массы внутренних органов и головного мозга (табл. 22).
При остром отравлении каратэ у животных, погибших в первые часы после отравления, печень была несколько увеличена в объеме, вишнево-красного цвета, с поверхности ее разреза обильно стекала кровь. При гистологическом исследовании наблюдали кровенаполнение центральных вен и синусоидных капилляров печеночных долек. Многие гепатоциты имели округлую форму и зернистую цитоплазму. Морфомет-рические показатели печени представлены в таблице 23. У животных, погибших через 10-12 часов после острого отравления, в печени наблюдали очаговую белково-жировую дистрофию. В отдельных гепатоцитах ядра были увеличены, а хроматин в них расположен диффузно. При этом в цитоплазме гепатоцитов обнаруживали в значительном количестве жир в виде капелек различной величины. Содержание гликогена в печени животных, погибших вследствие отравления каратэ, было резко снижено по сравнению с его содержанием в печени контрольных животных. В цитоплазме гепатоцитов в центральной части долек наблюдали резкое снижение содержания рибонуклеопротеидов, которые выявлялись в виде мелких зерен. В некоторых гепатоцитах интенсивность реакции на рибонуклеопротеиды не отличалась от контроля.
Белок в цитоплазме клеток выявлялся в виде мелких округлых гранул. В одних клетках он был распределен относительно равномерно, в других давал более пеструю картину. Иногда в ядрах на фоне светлой кариоплазмы четко контурировали богатые белком ядрышки и глыбки хроматина. В некоторых случаях из-за резкого усиления интенсивности реакции различить ядрышки было невозможно. В отдельных клетках интенсивность реакции на общий белок в цитоплазме и ядрах была одинаковой. В таких случаях ядра выглядели темными. При выявлении интенсивной реакции на белок четко просматривались контуры клеток. При увеличении содержания жировых капель в цитоплазме интенсивность реакции на белок в гепатоцитах была снижена. Обычно в таких клетках белок обнаруживали между жировыми каплями.
Содержимое желудочно-кишечного тракта было разжижено. Слизистая оболочка набухшая, гиперемирована, с отдельными мелкими кровоизлияниями. При гистологическом исследовании наблюдали картину, характерную для острого катарального воспаления (рис. 58). В слизи, покрывающей поверхность слизистой оболочки, содержались деск-вамированные клетки. Отдельные участки слизистой оболочки кишечника имели ворсинки с отторгнутым эпителием. Многие клетки эпителия были в состоянии слизистой дистрофии. Сосуды слизистой оболочки кровенаполнены. Стенка кишечника отечна. Указанные изменения выражены ярче у животных, которые погибли через 10-12 часов после затравки. Мезентериальные лимфоузлы гиперемированы, отечны, у некоторых животных в состоянии серозного воспаления.
Гистохимическое исследование слизистой оболочки желудка крыс показало, что при остром отравлении выражена гиперсекреция клеток поверхностно-ямочного эпителии, который большей частью был представлен призматическими клетками. Их цитоплазма содержала вакуоли с ШИК-позитивной слизью. Значительное количество слизи покрывало поверхность слизистой оболочки.
В легких крыс, погибших в первые часы после отравления, наблюдали гиперемию (рис. 59). Сосуды легких переполнены кровью. Межальвеолярные капилляры кровенаполнены, а их стенки вдаются в просветы альвеол. У крыс, погибших через 10-12 часов после отравления, выражен околососудистый отек. Межальвеолярные перегородки отечные, капилляры резко расширены и переполнены кровью. В толще альвеолярных стенок выявляются клеточные элементы: лимфоциты, эритроциты, эозинофилы. Набухшие клетки альвеолярного эпителия местами округлены и свободно располагаются на базальной мембране. В просветах альвеол постоянно присутствуют многочисленные свободные альвеолярные клетки. В некоторых участках легких характерная картина для эмфиземы: истонченные и разорванные стенки альвеол, запустевшие ге-мокапилляры, уплощенный альвеолярный эпителий.
Полости сердца погибших животных несколько расширены, наполнены кровью. Сердечная мышца серо-коричневого цвета, с явными дистрофическими изменениями мышечных волокон. Поперечная исчер-ченность в них слабо выражена. Отдельные мышечные волокна подвергаются распаду на глыбки различной величины. Гистохимическим исследованием установлено снижение активности сукцинатдегидрогена-зы, уменьшение содержания гликогена и белка. Описанные изменения наиболее ярко выражены у животных, погибших через 10-12 часов после отравления.
При вскрытии трупов павших животных отмечали полнокровие почек. В эпителии извитых канальцев выраженная зернистая дистрофия. Клетки эпителия канальцев набухшие. Границы эпителиоцитов нечеткие. Ядра многих клеток подвергаются пикнозу и лизису. В просвете канальцев пенистое содержимое. Сосуды почек расширены и кровенаполнены.
Морфометрические показатели почек крыс представлены в таблице 24.
Сосуды головного мозга и его оболочек кровенаполнены, у некоторых животных хорошо заметны периваскулярныи и перицеллюлярныи отеки.
Селезенка набухшая, полнокровная, на разрезе темно-красного цвета. Под микроскопом видны расширенные, наполненные кровью сосуды.
Поджелудочная железа гиперемирована, кровеносные сосуды расширены, отмечается неравномерное их кровенаполнение. Местами ацинозные клетки подвергаются зернистой дистрофии, ядра таких клеток в состоянии лизиса или пикноза.
В надпочечниках прослеживается утолщение клубочковой и пучковой зон, неравномерное расширение сосудов, переполнение их кровью (рис. 60). Клетки клубочковой зоны четко контурированы, имеют округлую форму. Цитоплазма большинства клеток пенистая, встречаются клетки с темной мелкозернистой цитоплазмой. Ядра клеток овальные, некоторые из них пикнотичны. Клетки пучковой зоны чаще полигональной формы, с пенистой цитоплазмой, однако преобладают крупные клетки с большими округлыми ядрами. В некоторых клетках ядра утратили контуры и не окрашиваются красителями. Клетки сетчатой зоны полигональной формы, цитоплазма их гомогенная, ядра компактные, гипер-хромные. Границы большинства клеток достаточно четкие. Встречаются единичные клетки с размытыми контурами. Синусоидные капилляры мозгового вещества расширены, переполнены кровью.
РНК в клетках клубочковой зоны выявляется в виде зернистости в цитоплазме и ядрышках. Для клеток пучковой зоны характерно неравномерное распределение РНК. Достаточно часто встречались клетки с высоким и незначительным содержанием РНК. Чаще проявлялась тенденция к снижению содержания РНК в клетках надпочечников.
Разработка качественных реакций для обнаружения пестицидов разных групп и их использование в посмертной диагностике пестицидных токсикозов
Завершающим этапом посмертной диагностики отравлений является химико-токсикологический анализ, позволяющий установить наличие токсиканта в органах и тканях животных. Используемые при этом качественные реакции позволяют решить вопрос о том, какие компоненты включает анализируемый объект. Они являются обязательным предшествующим этапом количественного анализа.
Для проведения химико-токсикологического исследования брали легкое, печень или почку животных, подвергшихся острому отравлению, а также к контрольным пробам добавляли соответствующие пестициды. В качестве контрольных проб использовали внутренние органы или мышечную ткань интактных животных. Измельченные пробы заливали хлороформом и настаивали в течение одного часа при периодическом перемешивании. Полученный экстракт фильтровали, упаривали и подвергали дальнейшему исследованию. Капли концентрированных извлечений испаряли в фарфоровых чашках. К остаткам добавляли по одной капле соответствующих реактивов. В экспериментальных условиях было испытано 20 реактивов на пестициды, перечень которых приведен ниже.
1. Концентрированная серная кислота.
2. Реактив Марки. К 1 мл концентрированной серной кислоты прибавляли каплю формалина и охлаждали. Этот реактив использовали свежеприготовленным.
3. Реактив Эрдмана. К 20 мл концентрированной серной кислоты прибавляли 10 капель 15%-ной азотной кислоты и взбалтывали.
4. Реактив Фреде. К растертому в порошок молибдату аммония (или натрия) прибавляли концентрированную серную кислоту. Смесь интенсивно взбалтывали. Полученный насыщенный раствор молибденовой кислоты и концентрированной серной кислоты сливали с осадка. Реактив использовали свежеприготовленным. При стоянии реактив может изменять свою окраску.
5. Реактив Манделина. К 0,01 г ванадата аммония прибавляли 2 мл концентрированной серной кислоты. Реактив использовали свежеприготовленным.
6. Реактив Драгендорфа, модифицированный по Мунье. В 10 мл ледяной уксусной кислоты растворяли 0,85 г основного нитрата висмута и прибавляли 40 мл воды. К этой жидкости добавляли раствор, содержащий 8 г иодида калия в 20 мл воды. Перед употреблением брали 1 мл указанного раствора, прибавляли к нему 2 мл ледяной уксусной кислоты и 10 мл воды.
7. Периодат натрия в серной кислоте концентрированной.
8. Резорцин в серной кислоте концентрированной.
9. Дихромат калия (раствор). К 0,37 г дихромата калия прибавляли 15 мл воды. После растворения дихромата калия осторожно добавляли 28 мл концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждали и добавляли воду до 65 мл.
10. Пиридин-роданидный реактив. Этот реактив представляет собой смесь равных объемов 50%-ного водного раствора пиридина и 20 %-ного водного раствора роданида аммония.
11.2% -ный раствор нитрата натрия в хлорной кислоте.
12. 1 %-ный раствор нитрата натрия в серной кислоте концентрированной.
13. Роданид кобальта (раствор). Смешивали 1 г нитрата кобальта (II) и 4 г роданида калия. Смесь этих веществ растворяли в 20 мл воды.
14. Серная кислота в этаноле (1:9).
15. 0,5 г перманганата калия, растворенного в 15 мл концентрированной серной кислоты.
16. Насыщенный раствор перманганата калия в воде.
17. 1 %-ный раствор резорцина в 1 %-ном растворе гидроксида натрия.
18. Бромфеноловый синий (раствор, содержащий нитрат серебра). К 10 мл 0,5 %-ного раствора бромфенолового синего в ацетоне прибавляли 90 мл 0,5 %-ного раствора нитрата серебра в смеси воды и ацетона (1:3). Полученный раствор сохраняли в темном месте. Он пригоден к употреблению в течение 15 суток после приготовления.
19. 1 %-ный раствор дифенилкарбазона в спирте.
20. Насыщенный раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте.
Результаты проведенных качественных реакций на пестициды разных групп представлены в таблицах №№ 37, 38, 39, 40.
Таким образом, наибольшее количество цветных реакций позволяет обнаружить в патматериале тилт и каратэ. При этом, несмотря на принадлежность указанных препаратов к разным химическим группам, большинство реактивов при взаимодействии с ними дает одинаково окрашенные продукты реакции. Наибольшей селективностью при иденти фикации пестицидов с С-Р-связью (раундап, баста) обладают реактив Марки, 1 % - ный раствор нитрата натрия в концентрированной серной кислоте и реактив Драгендорфа, модифицированный по Мунье. Для идентификации производных сульфонилмочевины (хардин, гранстар, хармони) целесообразнее использовать реактив Фреде, резорцин в концентрированной серной кислоте или 1 %-ном растворе гидроксида натрия, 2 %-ный раствор нитрата натрия в хлорной кислоте. Дифференцировать каратэ, тилт, алирокс и дикамбу позволяют концентрированная серная кислота, реактив Марки, реактив Фреде, пиридин-роданидный реактив и реактив Драгендорфа, модифицированный по Мунье.