Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

16
Wykład 4 - Toksykologia pestycydów Pestycydy - stosowane w rolnictwie, ogrodnictwie, leśnictwie i sadownictwie grupy zw. chem. pochodzenia naturalnego (roślinne) i syntetyczne, służące do niszczenia pasożytów człowieka, zwierząt hodowlanych i roślin. Używane również do zwalczania chorób roślin, regulacji ich wzrostu i usuwania chwastów. Wady: a) wysoka toksyczność i długi czas degradacji b) niszczenie organizmów pożytecznych c) kumulacja w środowisku, prowadząca do bioakumulacji w tk. roślin i zwierząt, może powodować choroby, mutacje KLASYFIKACJA PESTYCYDOW: 1. Biorąc pod uwagę przeznaczenie pestycydów wyróżnia się: a) zoocydy - środki do zwalczania szkodników pochodzenia zwierzęcego: - instektycydy (niszczenie owadów) - rodoentycydy (gryzoni) - moluskocydy (ślimakow) - aficydy - nematocydy (nicieni) - akarycydy (mszyc) b) herbicydy (chwastów) c) fungicydy (grzybów) d) atraktanty (środki zwabiające) e) repelenty (odstraszanie owadów) 2. Klasyfikacja chemiczna pestycydow: - węglowodory chlorowane - zw. fosforoorganiczne - karbaminiany - pyretroidy - pochodne kw. chlorofenoksyoctowego - zw. bispirydyliowe - dwunitroalkilofenole - pochodne mocznika - zw. ditiokarbaminianowe - pochodne kumaryny 3. Klasyfikacja toksykologiczna – oparta jest na dawkach wyrażonych w mg substancji toksycznej na kg masy zwierzęcia doświadczalnego (szczura). Podaje się średnią ilość substancji potrzebnej do zabicia 50%populacji zwierząt Jeżeli LD50 jest:

Transcript of Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Page 1: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Wykład 4 - Toksykologia pestycydów

Pestycydy - stosowane w rolnictwie, ogrodnictwie, leśnictwie i sadownictwie grupy zw. chem. pochodzenia naturalnego (roślinne) i syntetyczne, służące do niszczenia pasożytów człowieka, zwierząt hodowlanych i roślin. Używane również do zwalczania chorób roślin, regulacji ich wzrostu i usuwania chwastów.

Wady:a) wysoka toksyczność i długi czas degradacjib) niszczenie organizmów pożytecznychc) kumulacja w środowisku, prowadząca do bioakumulacji w tk. roślin i zwierząt, może powodować choroby, mutacje

KLASYFIKACJA PESTYCYDOW:

1. Biorąc pod uwagę przeznaczenie pestycydów wyróżnia się:a) zoocydy - środki do zwalczania szkodników pochodzenia zwierzęcego: - instektycydy (niszczenie owadów) - rodoentycydy (gryzoni) - moluskocydy (ślimakow) - aficydy - nematocydy (nicieni) - akarycydy (mszyc)b) herbicydy (chwastów)c) fungicydy (grzybów)d) atraktanty (środki zwabiające) e) repelenty (odstraszanie owadów)

2. Klasyfikacja chemiczna pestycydow: - węglowodory chlorowane - zw. fosforoorganiczne - karbaminiany - pyretroidy - pochodne kw. chlorofenoksyoctowego - zw. bispirydyliowe - dwunitroalkilofenole - pochodne mocznika - zw. ditiokarbaminianowe - pochodne kumaryny

3. Klasyfikacja toksykologiczna – oparta jest na dawkach wyrażonych w mg substancji toksycznej na kg masy zwierzęcia doświadczalnego (szczura). Podaje się średnią ilość substancji potrzebnej do zabicia 50%populacji zwierząt

Jeżeli LD50 jest:- poniżej 25 mg/kg m.c. – I klasa -trucizna

- do 200 mg/kg m.c. - II klasa - trucizna - do 2000 - III klasa – substancje szkodliwe - powyżej 2000 -IV klasa – substancje praktycznie nieszkodliwe

Pestycydy stanowią bardzo różnorodną grupę związków pod względem właściwości:- fizykochemicznych

- trwałości w środowisku - rozpuszczalności w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych

- lotności- toksyczności.

Page 2: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Szczególną trwałością w środowisku charakteryzują się pestycydy chloroorganiczne, a wśród nich najbardziej chyba popularne DDT.

Związki te po zastosowaniu mogą być obecne przez wiele lat - ich ilość zmniejsza się bardzo powoli, na dodatek łatwo ulegają kumulacji zarówno w organizmie ludzi jak i zwierząt.Są wśród nich związki, które powodują:- pojawienie się objawów zatrucia bardzo szybko po spożyciu, czy tez innym rodzaju ekspozycji (przez skore, droga wziewna) niewielkich ilości preparatu- jak też takie, które powodują objawy zatrucia ostrego dopiero po dostaniu się do organizmu dużych ilości substancji

INSEKTYCYDY CHLOROORGANICZNE

Do tej grupy insektycydów należy: - DDT, - lindan,- aldryna, - heptachlor,- metoksychlor - i inne

Właściwości insektycydów chloroorganicznych:- nierozpuszczalne w wodzie, natomiast dobrze rozpuszczane w tłuszczach i rozpuszczalnikach organicznych- związki lotne (stosowane są do opylania i opryskiwania upraw), część z nich może być przenoszona na znaczne odległości

- bardzo oporne na wpływy środowiskowe takie jak: temperatura, światło - raz wprowadzone pozostają bardzo długo w środowisku (ich półokres trwania może wynosić nawet 10 lat)Cechy wspólne insektycydów chloroorganiczych: - dobra rozpuszczalność w tłuszczach warunkująca ich działanie na układ nerwowy - odkładanie się w tkankach organizmów żywych bogatych w lipidy (układ nerwowy, wątroba, nerki, serce, tkanka tłuszczowa) - depozyt insektycydów chloroorganicznych w tkance tłuszczowej początkowo narasta szybko następnie wolno, aż do osiągnięcia stałego poziomu - duża odporność na detoksykacje - trwałość w środowisku zewnętrznym

Mechanizm działania toksycznego insektycydów chloroorganicznych:1. Polega na szkodzeniu struktur błony komórkowej i zaburzeniu czynności komórek (głownie tkanki

nerwowej)2. Działanie politropowe z wyraźnym powinowactwem do tkanki nerwowej i narządów miąższowych (zwłaszcza wątroby)3. Główny mechanizm działania polega na wpływie tych związków na błony komórkowe układu nerwowego (szczególnie aksonów) związany z dzianiem na Ca-ATPaze, która reguluje poziom wapnia na powierzchni aksonów.Powodują:- przedłużenie czasu otwarcia kanału jonowego, sodowego- naruszenie równowagi ośrodkowych układów neuroprzekaźnikowych (amin katecholowych, indoloaminy i GABA)- hamowanie aktywności pirofosfatazy ośrodkowej tkanki nerwowej, a wiec enzymów biorących udział w transporcie substancji neruoprzekaźnikowych

Niektóre związki tej grupy (DDT, hepatachlor) są inhibitorami enzymów cyklu oddechowego, powodują zaburzenia gospodarki fosforanowej i węglowodanowej, co przyczynia się do niedotlenienia

Page 3: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

tkanki mózgowej i występowania związanych z tym klinicznych objawów zatrucia pochodzenia ośrodkowego.

Inne insektycydy tej grupy, a mianowicie związki cyklodienowe (np. dieldryna), naruszają przemiany aminokwasów, co prowadzi co zwiększenia stężenia amoniaku w tkance mózgowej i wystąpienia drgawek.

Objawy zatrucia ostrego (występują w ciągu kilkudziesięciu minut do kilku godzin): OUN: niepokój, nadmierna pobudliwość nerwowa, splatanie, zaburzenia koordynacji ruchów, bóle i zawroty głowy, mrowienie i drętwienie języka, drążenie mięśniowe, drgawki, śpiączka, porażenie ośrodka oddechowego. Uwaga!!! - drgawki mogą być jednym z pierwszych objawów zatrucia.Przewód pokarmowy: ślinotok , nudności, wymioty, biegunkaSerce i układ krążenia: mogą występować zaburzenia rytmu serca, tachykardia, Układ oddechowy: duszność, może wystąpić obrzęk płuc lub toksyczne zapalenie płucWątroba i nerki: uszkodzenie wątroby z żółtaczką, uszkodzenie nerek – niewydolność, mocznica Krew: kwasica metaboliczna

Po przeżyciu ciężkich zatruć mogą powstawać:a) zapalenia wielonerwowe, zaburzenia słuchu, porażenia i zaniki mięśni. b) uszkodzenia szpiku kostnego z malopytkowością i nieokrwistością

U osób mających zawodowy kontakt z tymi związkami obserwowano: - zmiany zapalne skory, - niedokrwistość, - ogólne osłabienie, bóle i zawroty głowy, - nieżyt żołądka dolegliwości ze strony wątroby. Insektycydy chloroorganiczne są induktorami biosyntezy enzymów mikrosomalnych w wątrobie, a wiec mogą zmieniać metabolizm leków i innych substancji.

Związki chloroorganiczne najbardziej niebezpieczne są ze względu na swoja trwałość w środowisku i zdolność kumulacji w organizmie człowieka i zwierząt. Stąd obecność tych pestycydów wykrywa się w mięsie zwierząt do tej pory, mimo ograniczenia stosowania tych preparatów, a nawet, jak w przypadku niektórych związków tej grupy całkowitego zakazu produkcji i stosowania (np. DDT).

Związki te wykazują działanie karcinogenne - uważa się ze powodują głównie nowotwory wątroby, a także są przyczyną przyczyną zachorowań na nowotwory hormonozalezne np. od poziomu estrogenu. U kobiet z nowotworami piersi znajdowano podwyższone stężenie tych związków w tkance zmienionej nowotworowo. Związki te działają także toksycznie na płód.

INSEKTYCYDY FOSFOROORGANICZNE

Najbardziej niebezpieczne ze względu na częstość występowania i wysoka śmiertelność są zatrucia ostre insektycydami fosforoorganicznymi.

W Stanach Zjednoczonych ze względu na szerokie użycie oraz wysoka toksyczność stanowią one około 89% przypadków zatruć ostrych pestycydami wymagających hospitalizacji, a wiele przypadków ekspozycji, szczególnie tych nie wymagających leczenia szpitalnego nie jest rejestrowana wcale.

Stanowią grupę triestrów kwasów fosforowych lub tiofosforowych o ogólnym wzorzeR1 O Z

P R2 O Z X

R1 i R2 – podstawniki alkilowe / najczęściej CH3 lub C2H5/Z – atom tlenu lub siarkiX – grupy kwasowe, atom fluorowca, grupa CN, reszty fenylowe, podstawniki alifatyczne i aromatyczne

Page 4: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Insektycydy fosforoorganiczne i karbaminianowe do organizmu mogą wnikać trzema drogami: -przez przewód pokarmowy, - drogi oddechowe- nieuszkodzoną skóręPrzy zatruciu ostrym największe znaczenie ma droga doustna, natomiast przy przewlekłym – narażenie przez skórę i drogi oddechowe. Po dostaniu się do organizmu są szybko rozprowadzane z krwią do różnych narządów. Insektycydy fosforoorganiczne charakteryzują się

- znacznym stopniem lipofilności mogą więc osiągać wysokie stężenia w tkance nerwowej i tłuszczowej

- mają bardzo dużą toksyczność ostrą, co oznacza że już po wniknięciu do organizmu niewielkiej ilości substancji , w krótkim czasie mogą wystąpić bardzo poważne objawy zatrucia.

Mechanizm działania toksycznego insektycydów fosforoorganicznych:Hamowanie aktywności acetylocholinoesterazy (AChE) - enzymu obecnego w układzie nerwowym

człowieka i odpowiedzialnego za prawidłową funkcje tego układu oraz hamowanie aktywności innych esteraz, poprzez przyłączenie pestycydu w centrum aktywnym enzymu.

Do prawidłowej czynności tego enzymu należy przerywanie przewodzenia nerwowego, wywołanego acetylocholiną uwolnioną na odpowiednich zakończeniach nerwowych wskutek reakcji na odpowiedni bodziec nerwowy.

Mechanizm ten jest taki sam dla wszystkich insektycydów tej grupy, niezależnie od różnic w ich budowie chemicznej. Efektem zahamowania aktywności enzymów z grupy esteraz cholinowych jest wzrost stężenia endogennej acetylocholiny w organizmie oraz jej wiązanie do receptorów muskarychowych i nikotynowych w obwodowym, a także ośrodkowym układzie nerwowym.

Utrata aktywności acetylocholinoesterazy prowadzi zatem do wystąpienia objawów zatrucia ostrego

Mechanizm działania toksycznego OP:1. Fizjologia :

ACh AChE cholina + kw. octowy

2. Dzilanie insektycydow fosforoorganicznych / OP/:

ACh cholina + kw. octowy OP AChE

Miejsca wiążące acetylocholinoesterazy

Page 5: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Diisopropulofluorooctan /DPF/ jako substrat acetylocholinoesterazy

Bardzo wolna hydroliza ufosforylowanego enzymu

Aby enzym odzyskał swoją funkcję konieczna jest synteza nowego enzymu

Objawy zatrucia ostrego:1. Muskarynowe (występują jako pierwsze):Skóra: początkowo bladość a następnie możliwość zasinienia powłokWydzielanie: wzmożone wydzielanie potu, ślinotok, łzawienie, wodnista wydzielina z nosaUkład pokarmowy: nudności, wymioty, biegunka, kurczowe bóle brzuchaUkład oddechowy: wzmożenie wydzielania w drzewie oskrzelowym, spastyczny skurcz oskrzeli, dusznośćOko: zwężenie źrenic i zniesienie reakcji na światło, zaburzenia widzenia, Serce i układ krążenia: zwolnienie rytmu pracy serca i możliwość zaburzenia jego rytmu, spadek ciśnienia tętniczego krwi

2. Nikotynowe: - przyspieszenie rytmu serca - drżenie włókienkowe mięsni (powiek, języka, twarzy i klatki piersiowej) - osłabienie i porażenie mięsni (m. in. w przypadku ciężkich zatruć mięsni oddechowych) - drgawki toniczno-kloniczne

3. Ośrodkowe (przy znacznym zahamowania AChE): - niepokój. lek, zawroty głowy, zamroczenie - śpiączka z osłabieniem lub zniesieniem odruchów - porażenie ośrodka: oddechowego, naczynioruchowego i termoregulacji (może dojść do obniżenia temp ciała)

Kulminacje tych objawów stanowi porażenie ośrodka oddechowego i śmierć. Objawy te mogą wystąpić w rożnym nasileniu w zależności od tego ile zw. fosforoorganicznego dostało się do naszego organizmu. Może tez dojść do zaburzenia funkcji i uszkodzenia wątroby oraz do zmiany pracy nerek. W przypadku skażenia skory lub dostania się zw. do oczu mogą wystąpić objawy miejscowe zarówno muskarynowe, jak i nikotynowe np. zaczerwienienie skory, drżenie włókienek mięśniowych w miejscu kontaktu skory z preparatem fosforoorganicznym.

Objawy zatrucia tymi związkami występują u osób zatrutych z różną częstotliwością, jak też nie muszą pojawiać się jednocześnie.Jako ciekawostkę można podkreślić że:-zwężenie źrenic jest obserwowane u 80% zatrutych-nudności, wymioty – 40-80% zatrutych –mogą to być jedyne objawy lub wczesne objawy zatrucia-biegunka – u 20-60% zatrutych-ślinotok – u ponad 60%natomiast najrzadszym objawem było łzawienie pojawiające się u 10-30% zatrutych

Page 6: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

Odtrutki: - atropina (znosi objawy muskarynowe) - pochodne oksymow - toksogonina, pralidoksym, obidoksym (reaktywatory acetylocholinoesterazy) Uwaga!!! - nie podajemy przy karbaminianach

Pralidoksym reaguje z ufosforylowanym enzymem. Oksymy przylaczaja sie do atomu fosforu i anionowego centrum AChE.

Oksymy reaktywują AChE.

Niektóre insektycydy fosforoorganiczne mogą powodować wystąpienie, w okresie dwóch lub kilku tygodni po zatruciu ostrym objawów opóźnionej polineuropatii związanej z postępującym zwyrodnienie nerwów czuciowych i ruchowych.Przyczyna wystąpienia tych objawów jest hamowanie w wyniku fosforylacji, przez związki fosforoorganiczne, innej esterazy, zwanej esterazą neuropatyczna (NTE- neuropathy targe esterase).

Aktywność esterazy neuropatycznej może być oznaczana w limfocytach, płytkach krwi, a także w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Jednakże mimo wieloletnich badań, wartość progowa, czyli procent zahamowanie aktywności NTE przy której mogą wystąpić objawy opóźnionej polineutopatii u ludzi nie jest znana.

Objawy opóźnionej polineuropatii (aby zaistniały te objawy musi minąć 2 tygodnie): - mrowienie, drętwienie kończyn dolnych - osłabienie mięśni kończyn dolnych , ciężkich przypadkach także kończyn górnych - ataksja, porażenie kończyn

Syndrom neurotoksyczny pośredni - występuje podobnie jak zespól opisany powyżej po pewnym czasie od zatrucie ostrego niektórymi związkami fosforoorganicznymi. Charakteryzuje się odwracalnym osłabieniem mięsni szyi i kończyn górnych. Zespól ten występuje miedzy ostrym kryzysem cholinergicznym z drżeniami mięśniowymi oraz osłabieniem kończyn a opóźnioną neurotoksycznością.

Po przeżyciu ciężkich zatruć związkami fosforoorganicznymi mogą pojawić się długotrwale skutki neuropsycholityczne i neurofizjologicze (long-term neuropsycholigocial) taki jak zaburzenia snu, kłopoty z pamięcią, wzmożona nerwowość.

Należy wspomnieć, że sutki zdrowotne wynikające z narażenia przewlekłego na insektycydy fosforoorganiczne są czasem trudne do odróżnienia od skutków powodowanych przez choroby lub efekty zawodowego narażenia na różne inne substancje.

Danych dotyczących narażenia przewlekłego na te związki oraz danych dotyczących ekspozycji wielokrotnej na niewielkie dawki insektycydów fosforoorganicznych, taki jakie mogą dostać się do naszego organizmu wskutek pracy z tymi związkami, lub występowaniem tych związków jako zakażenia środowiska w którym żyjemy lub skażenia nimi żywności jest niewiele.

Niskie dawki związków fosforoorganicznych, przy narażeniu przewlekłym, nie powodują w

Page 7: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym wykrywanych w badaniach klinicznych objawów cholinergicznych.

U osób przewlekle eksponowanych na te związki może dochodzi do : - wzrostu liczby leukocytów, obniżenia liczny erytrocytów - znam w wątrobie - zmian skórnych itp.

U osób przewlekle narażonych na małe dawki insektycydów wykazano: - osłabienie koniczyn dolnych, - zaburzenia czucia - wzrost przypadków depresji - wydłużony czas reakcji

Ekspozycja zawodowa- ocena aktywności cholinoesterazy w surowicy, - pomiar stężenia insektycydów w powietrzu wydychanym, jednakże stężenie to nie wykazuje

liniowej korelacji z dawka zaabsorbowana, czyli ta ilością insektycydu, która dostała się do organizmu

- poziom metabolitów w moczu.Dane dotyczące skutków przewlekłego narażenia na związki fosforoorganiczne są kontrowersyjne,

przede wszystkim z powodu niewielkiej ilości przeprowadzonych badań epidemiologicznych.U osób eksponowanych obserwowano istotne statystycznie ubytki pamięci oraz trudności w myśleniu

abstrakcyjnym, co wykazano za pomocą testów psychologicznych. Nie obserwowano natomiast żadnych zaburzeń neurologicznych a także zmian w elektroencefalogramie.

Osoby po przebytym zatruciu wykazywały mniejsze umiejętności czytania w stosunku do osób z grupy kontrolnej. Różnice te mogły jednakże wynikać przede wszystkim z różnic w poziomie wykształcenia.

Skażenie środowiska różnymi substancjami chemicznymi, między innymi pestycydami uważane jest obecnie za jeden z czynników ryzyka występowania niektórych chorób:

-choroba Parkinsona – badania epidemiologiczne wykazują, ze takim czynnikiem środowiskowym może być ekspozycja na pestycydy fosforoorganiczne w wyniku zamieszkania na terenach wiejskich i picie skażonej nimi wody.

- schorzenia związane z zaburzeniami ośrodkowego układu nerwowego i pojawiające się w starszym wieku

Objawy zatrucia insektycydami karbaminianowymi są bardzo podobne do tych obserwowanych w ostrych zatruciach insektycydami fosforoorganicznymi. Skutki tych zatruć są jednakże mniej groźne, ze względu na krotki czas działania tych związków. Należy jednak podkreślić, że niektóre ze związków karbaminianowych przy ciągłym kontakcie z nimi mogą wykazywać działanie rakotwórcze. Takim związkiem jest Propoksur, który może powodować nowotwory nerek.

TOKSYCZNOŚĆ PYRETROIDÓW

Inną grupą związków służących do zwalczania owadów pojawiających się miedzy innymi w domach mieszkalnych. Związki te cechują się :- bardzo dużą wybiórczością działania tzn. bardzo toksyczne dla owadów, a stosunkowo mało toksyczne dla ludzi i innych organizmów wyższych / zatrucia tymi związkami są bardzo rzadkie/

- bardzo szybkim rozkładem pod wpływem czynników zewnętrznych (szczególnie światła)

- w skutek szybkiego rozkładu znalazły one zastosowanie głównie w pomieszczeniach zamkniętych np. do zwalczania much w domach, w przechowalnictwie oraz higienie sanitarnej

Page 8: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

- tak jak inne insektycydy mogą wnikać do organizmu przez drogi oddechowe, przewód pokarmowy i skórę

-są dobrze rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalnikach, podobnie jak inne związki stosowane jako insektycydy

- dobra rozpuszczalność w tłuszczach ułatwia rozprzestrzenianie się w organizmie i przenikanie do tkanki nerwowej. Mają duże powinowactwo do ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego.

Mechanizm działania toksycznego:1. Zaburzenie procesu wzbudzania i przewodzenia potencjału czynnościowego w tkance nerwowej, a zatem powodują zaburzenia funkcjonowania układu nerwowego. 2. Zaburzenie hemostazy wapnia w tejże tkance.

Objawy zatrucia ostrego: - działanie drażniące i uczulające - mdłości, wymioty i biegunkaSkóra i błony śluzowe: podrażnienie, zaczerwienienie, obrzęk i odczyny uczuleniowePrzewód pokarmowy: mdłości, wymioty biegunkaOUN: bardzo rzadko przy dużych dawkach doustnych możliwość zaburzenia koordynacji, pobudzenie, drgawki, śpiączka, a nawet porażenie ośrodka oddechowegoUkład oddechowy (przy narażeniu wziewnym): kaszel, duszność , objawy astmatyczne i inne objawy nadwrażliwości.

HERBICYDY

Do tej grupy pestycydów należą związki chemiczne organiczne i nieorganiczne służące do niszczenia chwastów w rożnych miejscach. Stosowane są zarówno w rolnictwie jak i do oczyszczania torów, autostrad, dużych obiektów przemysłowych. Niektóre z nich zaliczenie są do tak zwanych regulatorów wzrostu - czyli związków mających właściwości hamowania lub przyspieszania ich wzrostu. Wśród herbicydów wyróżniamy związki mające działanie

- totalne - niszczą całą roślinność z którą maja kontakt,- wybiórcze / selektywne/ niszczą określone gatunki roślin

Herbicydy mogą działać:- układowo – dopiero po wniknięciu do rośliny- kontaktowo np. parząco

Toksyczność związków bispirydyliowych Inną grupą związków, które stosunkowo często znajdują zastosowanie w ogrodach przydomowych i

trawnikach są związki bispirydyliowe używane celem niszczenia chwastów. Są dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Należą do najbardziej toksycznych z obecnie stosowanych herbicydów. Do tej grupy zaliczane są dwa związki parakwat i dikwat. Substancje te dobrze wchłaniają się przez przewód pokarmowy, drogi oddechowe i skore. Wydalane są przede wszystkim z moczem, część stosunkowo szybko, część wchłoniętej dawki ulega związaniu z tkankami i jest wydalana w ciągu dwóch – trzech tygodni.

Powodują one w organizmie powstawianie wolnych rodników - wysoce reaktywne cząstek, co prowadzi do uszkodzenia błon komórkowych, jak i błon komórkowych jak i subkomórkowych. W wyniku tego dochodzi do uszkodzenia wątroby, nerek, mięśnia sercowego.Narządem krytycznym są jednakże płuca. W wyniku działania na płuca pojawia się niewydolność oddechowa, rozwija się zapalenie płuc prowadzące do ich zwłóknienia.

Parakwat - w komórce jest gwałtownie redukowany i ponownie utleniany w procesie zwanym cyklem

Page 9: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

redoks

mikrosomalna reduktazaflawinowa zależna od NADPH.

Jednoelektronowa redukcja parakwatu

kationorodnika parakwatu (oddaje elektron O2)

anionorodnika ponadtlenkowego

Jeżeli jest w komórce wystarczającą ilość NADPH, jako donora elektronów i tlenu cząsteczkowego jako akceptora elektronów, parakwat podlega cyklowi redoks zużywając NADPH i generując anioniorodnik ponadtlenkowy.

Objawy zatrucia ostrego:Skora i błony śluzowe: zaczerwnienie, nadżerki, owrzodzenia, obrzękPrzewód pokarmowy: wymioty z domieszką krwi, pieczenie, wzdłuż przełyku, bóle brzucha, biegunka często krwistąNerki: martwica koórek prowadząca do ostrej niewydolności Wątroba: martwica komórekPłuca: śródmiąższowe zapalenie płuc prowadzące do zwłóknienia (początkowo obraz przypominający obrzęk płuc, następnie narastająca niewydolność oddechowa, objawy zwykle rozwijają się w ciągu kilkunastu/kilkudziesieciu godzin , ale w lżejszych przypadkach mogą wystąpić nawet w okresie do trzech tygodni od chwili zatrucia), obserwowano krwawienie płucne (krwioplucie po narażeniu wziewnym)Serce i układ krążenia: uszkodzenie mięśnia sercowego, zaburzenia rytmu, wstrząs kardiogenny i hipowolemicznyOUN: zaburzeni świadomości, w ciężkich zatruciach śpiączka, drgawki

Przy narażeniu wziewnym na te związki może pojawić się krwioplucie. Objawy takie występują przy narażeniu na duże dawki tych herbicydów. Przy narażeniu na mniejsze ilości może natomiast pojawić się, po kontakcie preparatu ze skora, jej zaczerwienienie, pieczenie, obrzęk . Związki bispirydyliowe wykazują bowiem także silne działanie drażniące.

W badaniach prowadzonych na zwierzętach wykazano, że przewlekłe narażenia na herbicyd bispirydyliowy – dikwat – powoduje pojawienie się katarakty u psów i szczurów.

Uważa się także, że związki tej grupy mogą być przyczyną wystąpienia – przy narażeniu przewlekłym objawów podobnych do tych obserwowanych chorobie Parkinsona.

OdtrutkiN-acetylocysteina - przyspiesza syntezę glutationu (działanie antyutleniające, antyrodnikowe)Witaminy C i E

Toksyczność pochodnych kwasu chlorofenoksyoctowego:Związki te stosowane są do zwalczania chwastów dwuliściennych. Wchłaniają się dobrze zarówno

przez układ oddechowy, przewód pokarmowy, jak i skorę.Działają miejscowo drażniąco na skórę i błony śluzowe. Wykazują działanie uczulające. Zburzenia

ogólnoustrojowe mogą wystąpić przede wszystkim po przyjęciu związku drogo doustna

Objawy zatrucia ostrego:

Page 10: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

- pieczenie w jamie ustnej i wzdłuż przełyku, nudności wymioty, bóle brzucha, biegunki, krwawienia z przewodu pokarmowego-często towarzyszy temu przejściowe zaburzenie funkcji wątroby i nerek, zaburzenia rytmu serca, migotanie komór, obniżenie ciśnienia krwi (które utrzymuje się przez dłuższy czas po zatruciu)- charakterystyczne jest w zatruciach pochodnymi kwasu chlorofenoksyoctowego działanie na układ mięśniowy w postaci osłabienia siły mięśniowej, bóle mięśniowe, drżenia włókienkowe, mogą wystąpić drgawki - w zatruciu ostrym może także wystąpić niezborność ruchów, niepokój, pobudzenie lub śpiączka i hipertermia.

Toksyczność pochodnych mocznika:Związki te dobrze wchłaniają się przez przewód pokarmowy oraz układ oddechowy. Stosowane są do

zwalczania chwastów. Toksyczność ostra jest niewielka, a danych dotyczących działania ogólnoustrojowego niewiele.

Wykazują przy kontakcie z nimi działanie miejscowe, drażniące na skórę i błony śluzowe oczu i nosaNiektóre z nich mogą wywoływać methemoglobinemie, co może prowadzi do niedotlenienia. Pojawiają się objawy podrażnienia dróg moczowych oraz może dojść zapalenia dróg moczowych.

Związki te indukują enzymy mikrosomalne. Niektóre z nich wykazują także działanie rakotwórcze. W badaniach prowadzonych na zwierzętach doświadczalnych - myszach, obserwowano występowanie nowotworów skóry.

Toksyczność pochodnych kumaryny np. warfaryna:Preparatami, które znalazły zastosowanie w budynkach mieszkalnych, a służą do zwalczania myszy i

innych gryzoni pojawiających się przede wszystkim w piwnicach domów, bądź na strychach w okresie jesiennym są reodentycydy.

Najmniejsza opublikowana dawka śmiertelna dla człowieka wynosi 6-18mg/kg m. c. Należy podkreślić, że szczególnie niebezpieczne jest przyjmowanie nawet bardzo małych ilości tego preparatu prze zkilka dni

Związek dobrze wchłania się przez przewód pokarmowy i przez skore.

Mechanizm działania:-polega na hamowaniu syntezy protrombiny i innych czynników krzepnięcia, a także uszkadzaniu ścian naczyń włosowatych

Objawy zatrucia:Ujawniają się po upływie ok. 8-12 godzin i mogą utrzymywać się przez kilka dni.

- nudności, wymioty, bóle brzucha, biegunka, ciemne stolce, mogą pojawić się masywne krwawienia z przewodu pokarmowego- wybroczyny podskórne, a także krwawienie z dziąseł i nosa- reakcje alergiczne

Toksyczność ditiokarbaminianowDużą grupę związków chemicznych - od prostych nieorganicznych substancji, po złożone pochodne

organiczne stanowią fungicydy. Fungicydy działają grzybobójczo, a także zapobiegają namazaniu się grzybów, czyli grzybostatycznie. Wykazują zarówno działanie powierzchniowe na grzyby, jak tez układowe, w zależności od rodzaju stosowanego preparatu.

W ochronie roślin stosowane są przede wszystkim zapobiegawczo. Fungicydy znalazły także zastosowane między innymi w budownictwie oraz przemyśle włókienniczym.

Większość a nich nie wykazuje dużej toksyczności ostrej w stosunku do ssaków. Obecnie do najczęściej stosowanych fungicydów zaliczane są związki ditiokarbaminianowe. Zaliczane są do związków o średniej trwałości

Wchłaniają się dobrze przez przewód pokarmowy i układ oddechowy. Jednym z metabolitów tych

Page 11: Toksykologia - Wykład 4 - Pestycydy

związków może być disiarczek węgla.Związki ditiokarbaminianowe wpływają na wiele układów enzymatycznych. Wywołują miejscowe

działanie drążnice i powstawanie reakcji alergicznych

Objawy zatrucia ostrego (występują rzadko):- drogą doustną: nudności, wymioty, biegunka- może wystąpić uszkodzenie wątroby i nerek- działają na obwodowy układ nerwowy: zapalenie wielonerwowe- uspośledzenie funkcji tarczycy

Przy posługiwaniu się związkami tej grupy należy także bezwzględnie i przestrzegać zakazu picia alkoholu (powoduje on znaczne nasilenie objawów zatrucia już przy kontakcie z niewielka ilością tych fungicydow).

Toksyczność związków miedziZwiązki tej grupy należą do związków trwałych, nierozpuszczalnych w wodzie, często natomiast

stosowane z dodatkiem oleju, co zwiększa przyczepność do zagrzybionego podłoża i wydłuża czas działania substancji grzybobójczej.

Toksyczność fungicydów miedziowych jest niewielka, a w związku z tym zatrucia ostre występują rzadko.Przy kontakcie ze skórą mogą powodować jej swędzenie i zaczerwienienie prowadząc do wystąpienia stanów zapalnych. Nie należy zapominać że mogą wnikać przez nieuszkodzona skórę.

Objawy zatrucia ostrego:- kurczowe bóle brzucha, biegunka, nieżyt żołądka- przy narażeniu wziewnym - przekrwienie błony śluzowej nosa, uszkodzenie płuc i wystąpienie stanów podgorączkowych- mogą doprowadzić do uszkodzenia wątroby

Toksyczność organicznych związków cynyZwiązki organiczne cyny znalazły zastosowanie jako fungicydy, moluskocydy, akarycydy.Związki te są silnie lipofilne i mogą działać jak detergenty powodując uszkodzenie błony komórkowej,

przez co prowadzą do zaburzenia stężenia jonów wewnątrz komórki, co prowadzi do nieprawidłowości w jej funkcjonowaniu.

Ich ostra toksyczność jest niewielka. Wykazano jednakże w badaniach na zwierzętach, że związki te hamują aktywność kompleksu enzymatycznego zwanego aromatazą, co powoduje zaburzenia przemiany testosteronu w estrogeny. Organiczne związki cyny mogą zatem być przyczyną pojawienia się zaburzeń hormonalnych także u ludzi.