- •Занятие 5 болезнетворное действие факторов внешней среды План занятия:
- •1. Болезнетворное действие механических факторов
- •2. Болезнетворное действие физических факторов
- •2.1. Болезнетворное действие звуков и шума
- •2.2 Болезнетворное действие электрической энергии на организм
- •2.3. Действие лучистой энергии на организм
- •2.3.1. Действие инфракрасных лучей, видимого света, ультрафиолетовых лучей и лучей лазера на организм
- •2.3.2. Действие ионизирующих лучей на организм
- •2.4. Действие измененного барометрического давления на организм Действие пониженного барометрического давления. Горная (высотная) болезнь
- •Действие повышенного барометрического давления. Кессонная болезнь
- •2.5. Действие термических факторов на организм Действие низкой температуры на организм
- •Гипотермия – общее охлаждение организма
- •Отморожения (сongelatio) – местные повреждения от холода
- •Действие высокой температуры на организм
- •3. Действие химических факторов на организм
- •4. Действие биологических факторов на организм
3. Действие химических факторов на организм
Многие химические вещества в определенной дозировке нередко служат причиной самых различных заболеваний животных, чаще всего отравлений.
Ядовитые вещества бывают органического и неорганического происхождения. К неорганическим ядам относятся кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов и др., к органическим — эфир, хлороформ, фенольные и цианистые соединения и др. Среди органических соединений выделяют яды растительные (алкалоиды, глюкозиды и т.д.) и животные (продукты гниения, брожения, кантаридин, змеиный яд и т.д.).
Отравляющее действие химических веществ зависит от факторов:
дозы (малые дозы стрихнина, например, используют в терапевтических целях);
пути попадания в организм (энтерально, парэнтерально);
скорости выведения яда их организма;
резистентности и реактивности организма; возраста; пола (женские особи менее чувствительны к яду, чем мужские);
вида животных (крупный рогатый скот менее чувствителен к поваренной соли, чем свиньи; птицы, кошки очень чувствительны к лизолу, фенолу, а крупный рогатый скот — к хлороформу; лошади, в отличие от овец, чрезвычайно тяжело переносят укусы змей и т. д.).
Яды могут негативно влиять на организм животного в момент поступления, пребывания или выхода из тканей.
Отравления могут быть вызваны ядами, поступающими в организм извне, — экзогенные яды, и ядовитыми соединениями, образующимися в самом организме, — эндогенные яды.
К наиболее значимым экзогенным отравлениям относят кормовые отравления, медикаментозные и отравления ядами животного происхождения.
Кормовые отравления в ветеринарии встречаются наиболее часто. Обусловлены попаданием с кормом или водой ядов органического и неорганического происхождения.
Яды органического происхождения включают яды растительного происхождения и микотоксины, содержащиеся в заплесневелых кормах.
Растительные яды. В связи с окультуриванием пастбищ, развитием промышленного животноводства и переводом животных на круглогодичное стойловое содержание значение ядов растительного происхождения в отравлениях сельскохозяйственных животных снижается, хотя и не утрачивается полностью. Кроме того, некоторые яды, образуемые растениями в сравнительно небольших количествах, не вызывают острого отравления, зато действуют эмбриотоксически и тератогенно.
Основными веществами, придающими токсичность растениям и кормам, являются содержащиеся в них различные сложные химические соединения — алкалоиды, тио- и цианогликозидами, эфирные масла, глюкозиды, токсоальбумины, сапонины, растительные фенольные соединения, птомаины и др. Дадим краткую характеристику этим веществам:
алкалоиды, содержатся в дурмане, белене (атропин), маке (папаверин), чемерице и др. обладают сильным физиологическим действием, наиболее опасны для животных;
глюкозиды — содержатся в наперстянке, ландыше, зимовнике и др.;
гликозиды-алкалоиды — сочетания гликозидов и алкалоидов (например, соланин в картофеле и др.);
эфирные масла — содержатся в полыни, можжевельнике;
сапонины — содержатся в куколе (образуют с водой подобно мылу сильнопенящиеся коллоидные растворы, являются клеточными ядами, вызывают гемолиз крови);
альбумины — токсические вещества белкового характера (например, рицин в семенах клещевины).
Известно 273 вида вредных и ядовитых растений. Они встречаются на пастбищах, в сене, силосе, сенаже, соломе. Животные на пастбищах обычно оставляют ядовитые растения нетронутыми. Однако там, где произрастает мало съедобных и много ядовитых растений, животные могут поедать (чаще — голодные) те и другие. Наиболее чувствительны к ядовитым растениям ослы, мулы, лошади, свиньи, птицы, наименее — овцы, козы, кролики.
Отравления могут протекать в острой (возникают внезапно и имеют ярко выраженные симптомы), подострой и хронической (развиваются постепенно при более длительном использовании корма, содержащего ядовитые вещества) формах.
Поражаются центральная нервная система, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистая система и др. Для случаев отравления характерны следующие признаки: внезапность заболевания после смены пастбища или корма; массовое заболевание животных при одинаковых клинических признаках и патологоанатомических изменениях; новые случаи заболевания не проявляются при изъятии подозрительного корма.
При определенных условиях из содержащихся в некоторых кормах нетоксичных веществ могут образоваться токсические соединения.
Картофель, картофельная ботва и барда. В ботве, незрелых или позеленевших клубнях, кожуре картофеля и особенно в его ростках содержится гликоалкалоид соланин. К токсическому действию соланина наиболее чувствительны свиньи и кролики.
Корма, содержащие фотосенсибилизаторы. При поедании животными на пастбище в солнечные дни гречихи, проса, клевера и люцерны, зверобоя возникают экзематозные поражения кожи. Заболевают преимущественно животные светлых мастей. Токсическое действие этих растений обусловлено содержанием в них красящих веществ — фурокумаринов, которые под влиянием инсоляции в организме образуют перекись водорода, повреждающую капилляры и кожные покровы в области лицевой части головы, ушей, шеи и вымени. Развивается заболевание фагопиризм.
Корма, образующие цианогенные гликозиды. Льняной жмых, сорго, суданка, черное просо, вика и клевер (особенно дикий) содержат цианогенные гликозиды, способные в организме превращаться в синильную кислоту – сильнейший яд, парализующий внутритканевое дыхание, нарушающий окислительные процессы.
Корма, содержащие эфирные горчичные масла. К таким растениям относят рапс, сурепку (полевую горчицу), пастушью сумку, гулявник и т. д. Ядовитые вещества в рапсе — глюкозинолаты, которые в определенных условиях расщепляются, и в результате высвобождается кротониловое масло. Оно раздражает слизистую оболочку кишечника животных, нередко вызывая геморрагическое воспаление, которое сопровождается выраженной болезненностью. После всасывания в кровь кротониловое масло выделяется из организма через почки и легкие. Возможны нефрит, ярко выраженная гиперемия и острый отек легких.
Семена и жмыхи из клещевины. Все наземные части растения клещевины токсичны. К действующим ядовитым веществам относят токсальбумин рицин (в ядре семени до 3 %) и алкалоид рицинин (0,3%). Рицин — сильнодействующий яд (доза 0,02 г смертельна для человека). Рицин, действуя на капилляры, разрушает ткань лимфатических узлов, желез внутренней секреции, селезенки, костного мозга, семенников; вызывает изъязвления слизистой оболочки пищеварительного тракта, дегенеративные изменения печени, поражения сердечно-сосудистой системы (миокардит, пери- и эндокардиты) и легких (отеки, кровоизлияния, пневмонии и др.), нервных клеток центральной и периферической нервной системы. Наряду с этим рицин обусловливает агглютинацию эритроцитов, что приводит к нарушению капиллярного кровообращения (тромбы, кровоизлияния).
Хлопковые жмыхи, шроты. Ядовитые свойства хлопковых жмыхов связаны с содержанием в них особого красящего вещества — госсипола. Госсипол — это клеточный, сосудистый и нервный яд. Он раздражает ткани, приводя к воспалительным процессам в них и даже к некрозу. Раздражающие свойства выражаются в местном воздействии госсипола на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, но они заметно проявляются и после резорбции яда, приводя к поражению внутренних органов — сердца, печени, почек, нервной ткани и др. Особенно сильно госсипол влияет на сердце, печень, где значительная часть яда задерживается и обезвреживается, и почки, через которые госсипол выделяется из организма.
Микотоксины. К микотоксинам относят токсичные вещества (метаболиты), образуемые микроскопическими грибами (плесенью). Среди них имеются соединения, обладающие исключительно высокой биологической активностью, действующие канцерогенно и эмбриотоксически, гонадотоксически и тератогенно, например, афлотоксины (их продуценты – грибы Aspergillus flavus), вомитоксины (продуценты – грибы Fusarium graminearum), Т-2-токсин (продуценты – грибыFusarium sporotrichioides).
Среди ядов неорганического происхождения наиболее значимы пестициды, тяжелые металлы, соединения азота.
Пестициды (pestis — вредное, caedere — убивать) — средства борьбы с вредителями растений и животных. Именно среди пестицидов наибольшее количество химических соединений с высокой биологической активностью.
По своему действию и назначению пестициды делят на группы:
инсектициды — для уничтожения вредных насекомых;
акарициды — для уничтожения клещей и других вредителей;
гербициды — для уничтожения сорняков и некоторых видов растительности;
дефолианты — для предуборочного удаления листьев с технических культур;
десиканты — для предуборочного подсушивания растений;
арборициды — для уничтожения кустарников и деревьев;
фунгициды — для борьбы с микроскопическими грибами;
протравители — для предпосевной обработки семян и некоторых корнеплодов;
родентициды — для борьбы с грызунами;
бактерициды — для профилактики бактериальных болезней растений и животных;
моллюскоциды — для уничтожения слизней и моллюсков как переносчиков гельминтозных заболеваний;
альгициды — для уничтожения водорослей и водных растений;
репелленты — для отпугивания насекомых;
ретарданты — регуляторы роста растений;
ихтиоциды — для уничтожения хищной и малоценной рыбы.
Пестициды могут находиться в воде, почве, воздухе, растениях. В организм животных пестициды попадают контактным, аэрогенным и алиментарным путем (последний наиболее распространен).
Токсичные металлы и их соединения. Из соединений металлов большее санитарно-токсикологическое значение имеют ртуть-, свинец-, кадмийсодержащие вещества и в меньшей степени — молибден-, цинксодержащие соединения.
Токсичные металлоиды. К группе токсичных металлоидов относят соединения мышьяка, фтора, селена, сурьмы, серы и др. Элементы этой группы позволяют наиболее наглядно продемонстрировать двойственное воздействие ядов на организм в зависимости от дозы. Например, селеном возможно отравление сельскохозяйственных животных, в то время как небольшие количества этого элемента, поступающие с кормом, предотвращают развитие у них ряда заболеваний (беломышечной болезни4, токсической дистрофии печени). В небольших концентрациях фтор добавляют в питьевую воду для предотвращения кариеса зубов.
Соединения азота. Наибольшее значение имеют нитраты (NО3), нитриты (NO2), нитрозоамины и в определенной степени мочевина, или карбамид [CO(NH2)2] и др. Под действием этих веществ в крови образуется высокий уровень метгемоглобина (вернее, нитрозогемоглобина), возникают острая гипоксия, истощение кислородной емкости крови, асфиксии.
Медикаментозные отравления, связанные с врачебными ошибками как в дозировке лекарств, так и в методах лечебной обработки (например, при купке овец в креолиновых ваннах), дачей лекарств с истекшим сроком годности, при повторном применении препаратов сенсибилизированным животным.
Отравления ядами животного происхождения. Это могут быть укусы ядовитых змей, насекомых, влияние трупного яда — кадаверина, экзо- и эндотоксинов микробов и паразитов (гельминтов, простейших).
Эндогенные отравления обусловлены токсическими продуктами нарушенного обмена веществ и распада собственных тканей. Эти эндотоксины способны вызвать самоотравление — аутоинтоксикацию.
Отравления эндогенного происхождения могут возникнуть в результате:
нарушения функции органов выделения: почек (уремия), печени (токсическая желтуха), кожи (ожог, обморожение). Аутоинтоксикация, обусловленная затруднением или невозможностью выведения метаболитов из организма, называется ретенционной (от лат. retentio— задержка).
всасывания токсических продуктов из очага некроза, гнойных полостей (абсцесс, флегмона, эмпиема), из кишечника при «остром животе» (инвагинация, заворот, эмболия брыжеечных сосудов) и запорах. Аутоинтоксикация в этих случаях носит название резорбционной (от лат. resorbeo — поглощаю).
нарушений обмена веществ в организме при заболеваниях (родильный парез), в т.ч. эндокринной системы (сахарный диабет, токсический зоб). При этом организм отравляется или недоокисленными, или обычными продуктами обмена веществ, но накопившимися в больших количествах.
Органотропность ядов. Каждый из ядов, действуя на весь организм, обладает органоспецифичностью, или органотропностью – преимущественным действием на те или иные клетки. В связи с эти выделяют следующие группы:
нервные яды — стрихнин, наркотики, алкоголь;
кровяные яды — оксид углерода (образуется карбоксигемоглобин), нитриты, нитраты, бертоллетова соль, пирогаллол (образуется метгемоглобин);
сердечные яды — глюкозиды наперстянки, ландыша;
сосудистые яды — мышьяк, барий;
энтеротропные яды, поражающие желудок, кишечник, печень, — соли тяжелых металлов; металлоиды; некоторые растительные яды (морфин, сапонины и др.), четыреххлористый углерод;
протоплазматические яды — цианистые соединения; соли тяжелых металлов; алкалоиды; синильная кислота, спорынья, аллоксан;
нефротические яды — действуют главным образом на почечную ткань – соли тяжелых металлов, фосфор, мышьяк, эфирные масла (например, хвои), кантаридин, урановые соли (уранил);
костные яды — ртуть, фосфор, стронций-90.
Органотропность ядов следует считать условной: они действуют в различной степени на все органы и ткани животных.
Действие химических веществ может быть местным, вызываемым ядовитым веществом в месте его непосредственного приложения, например, на ткань действует кислота, вызывая коагуляционный некроз, или крепкая щелочь (колликвационный некроз). Степень этих изменений, в зависимости от свойств химического вещества и длительности его аппликации, может колебаться в пределах от небольшого раздражения до омертвения тканей
Действие химических веществ может быть резорбтивным — после всасывания в кровь. Общее действие токсических веществ обнаруживается при всасывании их, чаще всего в виде общих расстройств в организме (в результате всасывания продуктов распада пораженной ткани и самих химических веществ).
Общий патогенез действия ядов сводится к блокированию ферментных систем, раздражению хеморецепторов различных рецепторных зон, с которых по афферентным нервным путям патологическая импульсация поступает в центральную нервную систему, откуда сигналы направляются к органам-эффекторам, меняя их функциональную активность.
Кумуляция ядов и привыкание к ним. При длительном многократном введении ядов иногда наблюдается привыкание к ним организма. В одних случаях (в отношении мышьяка) это приспособление представляет собой результат уменьшения проницаемости измененной поверхности кожи и слизистых оболочек (под влиянием предыдущих отравлений); в других — привыкание объясняется усиленным разрушением ядов в организме (например, морфина или алкоголя), выработкой против них антител (против рицина) или, наконец, быстрым удалением их из организма (например, атропина).
При повторном введении некоторых веществ, наоборот, чувствительность организма к ним повышается, например, к стрихнину, наперстянке, ртути, свинцу. Это явление обусловливается накоплением (кумуляцией) ядов в организме, либо вследствие того, что они надолго задерживаются в нем, либо из-за недостаточности функции патологически измененных выделительных органов.
У отдельных животных наблюдается индивидуальная повышенная чувствительность к некоторым химическим веществам; введение последних даже в малых дозах приводит к отравлению, выражающемуся в расстройстве кишечника, появлении накожных сыпей и др. Подобная индивидуальная повышенная чувствительность – идиосинкразия. Отмечена, например, идиосинкразия отдельных коров и лошадей к пилокарпину, морфину, собак — к каломели.
Антагонизм и синергизм ядов. Под антагонизмом ядов понимают ослабление или полное устранение действия одного яда на организм животного другим. Различают химический антагонизм, когда эти яды нейтрализуются, разрушаются и адсорбируются (нейтрализация щелочей кислотами, осаждение солей тяжелых металлов гидратом окиси железа, фосфора — солями меди), и функциональный антагонизм, когда одно химическое вещество, вызывая стимуляцию физиологических функций организма, способствует тем самым ослаблению действия другого химического вещества (прекращение судорог, вызванных стрихнином, введением хлоралгидрата; ослабление атропином действия на организм физостигмина или ареколина).
Синергизм означает комбинированное однонаправленное действие на организм двух или нескольких ядов. Виды синергизма:
односистемный, когда несколько ядов оказывают сходное влияние на одну и ту же систему, например стимулирующее действие на сердце наперстянки, майского ландыша и черногорки;
двухсистемный, когда яды действуют на орган в одном направлении, но через разные системы, например хлористый барий и пилокарпин в определенных дозах усиливают перистальтику кишечника, но первый дает этот эффект в результате возбуждения гладкой мускулатуры кишечника, а второй — возбуждая блуждающие нервы.
Эмбриотоксическое, гонадотоксическое, тератогенное и мутагенное действие ядов. Отдельные яды при поступлении в организм животных вместе с кормом или в результате обработок могут отрицательно влиять на репродуктивную функцию животных. Гонадотоксическое действие – влияние вещества отдельно на половую сферу самок и самцов. Эмбриотоксическое действие ядов – способность вещества отрицательно действовать на развивающиеся эмбрионы. Тератогенное действие – действие, при котором нарушается формирование плода в период его эмбрионального развития. Проявляется в виде уродств.
Мутагенное действие – нарушение некоторыми веществами передачи генетической информации, вследствие чего возможно появление мутантов – особей с признаками, не свойственными данному виду.
Боевые отравляющие вещества (БОВ, или ОВ). К группе химических факторов болезней относятся боевые отравляющие вещества различного состава; попадая на покровы или слизистые оболочки организма, они вызывают тяжелые повреждения. По характеру токсического действия различают:
нервно-паралитические ОВ – зарин, зоман, U-газы; избирательно поражают ЦНС;
удушающие ОВ — фосген, дифосген, хлор, хлорпикрин и др.; токсическое действие их заключается в резком раздражении рецепторов слизистых оболочек дыхательных путей, в поражении альвеолярного аппарата и сосудов легких, что в конечном итоге нередко приводит к отеку легких и гибели животных от удушения;
кожно-нарывные ОВ — иприт, люизит; они повреждают ткани, причем пораженные участки воспаляются и омертвевают, а также центральную нервную и сердечно-сосудистую систему, вследствие всасывания этих веществ;
ОВ общетоксического действия — окись углерода, синильная кислота, хлорциан, бромциан; все они сильно расстраивают окислительные процессы в организме вследствие развивающегося кислородного голодания (окись углерода) и паралича дыхательного центра (синильная кислота и ее производные);
раздражающие ОВ — преимущественно различные производные мышьяка, которые раздражают чувствительные окончания тройничного нерва и повреждают конъюнктиву глаза, слизистую оболочку дыхательных путей и сосуды; в результате действия этих ОВ возникает чихание, сопровождающееся обильным выделением слизи, слезотечением и даже кровотечением;
слезоточивые ОВ — хлорацетофенон, бромбензилцианид — раздражают окончания тройничного нерва в конъюнктиве глаза, вследствие чего появляются обильное слезотечение, отек век, светобоязнь. Большая концентрация слезоточивых ОВ вызывает расстройства нервной системы и дыхательного аппарата.