目前用实验动物急性中毒后的早期病死率来表示有机磷杀虫剂毒性的大小,这种病死率主要是有机磷杀虫剂急性毒性决定的。而事实上,有机磷农药中毒与有机磷杀虫剂中毒情况略有不同,有机磷杀虫剂中毒的临床特征主要是由急性毒性产生的,而有机磷农药往往在不同程度上同时存在3种毒性:①有机磷杀虫剂急性毒性。②有机磷农药中各种化合物引起的迟发性神经毒性。③有机磷农药中各种化合物引起的细胞毒性。由于细胞毒性决定后期病程病死率,因此,如果同时考虑到后期病程病死率这一重要因素,目前对不同有机磷农药的毒性划分可能需要重新拟定。
如果仅仅从杀虫剂的急性毒性来考虑农药毒性的大小,内吸磷与甲拌磷属于剧毒化合物,而乐果则属于中等毒性化合物,因此,乐果中毒动物实验的存活率以及中毒者早期病程中的存活率都比内吸磷与甲拌磷高。但是,必须注意到:有机磷杀虫剂急性毒性的大小是以动物半数致死量来表示的,不同有机磷杀虫剂急性毒性大小差别仅仅对中毒量少的情况而言有实际意义。如果中毒量大,只要能够达到使体内ChE活性完全被抑制的中毒量,就有机磷杀虫剂急性毒性对机体造成的损害而言,不同毒性有机磷杀虫剂导致的早期病死率并无差别。然而,有机磷农药不仅具有急性毒性,而且还具有迟发性神经毒性与细胞毒性,而细胞毒性大小是决定后期病程病死率的最主要因素。由于乐果乳油形成的细胞毒性比内吸磷与甲胺磷乳油大,因此,如果农药吸收量很大,乐果乳油中毒后期病程的病死率有可能反而比内吸磷与甲胺磷乳油中毒更高。
由此可见,对于中毒量少的情况(例如喷洒农药中毒),其中毒的发生只与有机磷杀虫剂急性毒性有关。然而,对于中毒量多的情况(例如吞服农药中毒),还要考虑农药的迟发性毒性与细胞毒性。由于乐果乳油的迟发性毒性与细胞毒性比其他一些品种的有机磷农药更大,因此与细胞毒性较低的一些有机磷农药相比,乐果乳油应属于难治性与高致死率的剧毒农药。
本章内容概要
1.有机磷农药的化学成分及毒性
(1)化学成分:包括有机磷杀虫剂、有机溶剂及有机磷合成过程的中间产物。
(2)有机磷农药具有3种毒性:急性毒性、迟发性神经毒性与细胞毒性。
2.有机磷农药中毒的临床分类 分为有机磷杀虫剂中毒与有机磷农药中毒。
3.体内胆碱酯酶受体分类与分布 胆碱能受体分为M受体与N受体。在神经元上分布着M受体与N受体,在神经肌肉接头的肌细胞膜上只分布N受体,在呼吸道、消化道、唾液腺、心脏以及膀胱等器官上则分布着M受体。
4.M受体基本结构与生理学特征 M受体属于G蛋白耦联受体,M受体是由G蛋白所介导的。当ACh与不同亚型的M受体结合后,细胞既有可能产生兴奋效应,也有可能产生抑制效应,结果在不同器官所显示出的生理变化特征也就不一样。
5.N受体生理学特征 N受体作为Na+的转运载体,在细胞兴奋过程中,通过N受体分子多次变构与极性转向,把Na+从细胞内转运载细胞外。N受体可出现6种功能态:激活态、基本功能态、待激活态、失敏态、功能抑制态与失活态。
6.N受体失敏与细胞N受体功能失敏 当细胞内环境出现了变化,通过内环境因素介导的效应,N受体转入暂时无法被激活态,这种情况称为N受体失敏,其本质是N受体分子变构导致其功能受抑制。当神经细胞接受激动药持续刺激,细胞N受体功能(通过启动Na+载体引起细胞除极)显示对连续刺激发生耐受,这种现象称为细胞N受体功能失敏,其本质是由于细胞内环境改变介导细胞膜上失敏态N受体数量增多,结果显示出激活态N受体数量减少引起的细胞电生理学特征变化。
7.介导N受体失敏机制
(1)细胞内环境高浓度Ca2+介导N受体失敏;
(2)细胞内蛋白激酶C(PKC)、蛋白激酶A(PKA)、酪氨酸激酶(TK)、神经肽、花生四烯酸、前列腺素D2以及磷脂酶(PLC)等也都参与对N受体失敏过程的调节。
在以上2种失敏机制中,细胞内环境中Ca2+浓度对N受体失敏具有直接的调节作用,而细胞内环境其他因素所介导的N受体失敏则起到间接的调节作用。
8.N受体变化对M受体影响 当细胞出现N受体失敏,其细胞内环境变化可介导M受体对ACh作用的超敏感性,增强M样毒性反应。
9.M受体变化对N受体的影响 激活M受体可引起细胞内质网释放出Ca2+,结果就会出现内源性高浓度Ca2+所介导的N受体失敏,从而降低了N受体对激动药的反应。
10.ACh对突触前膜受体的反馈调节作用
(1)激活突触前膜M受体,反馈抑制神经末梢释放ACh。
(2)如果突触前膜出现大量激活态N受体,促使神经末梢释放ACh。
(3)如果突触前膜出现大量失敏态N受体,神经末梢释放ACh量减少。
11.呼吸中枢M受体分布特征及其对呼吸生理的影响 M受体主要分布在呼吸中枢背侧呼吸细胞群,由于背侧呼吸细胞群支配吸气运动,因此,对通气影响最大的是M受体。而呼吸节律的产生则有赖于中枢神经系统不同部位神经细胞与周围感受器所组成的神经网络对其进行调控。
12.M受体与N受体对交感神经兴奋性的影响
(1)激活M受体可抑制交感神经兴奋性。
(2)如果交感神经细胞膜出现大量激活态N受体,在一定范围内,可提高交感神经兴奋性。
(3)如果交感神经细胞膜出现大量失敏态N受体,交感神经兴奋性降低。
13.M受体对心脏生理的影响 心脏M受体激活引起心率变慢以及心肌收缩力减弱。
14.接头不同电位变化特征的形成 Ⅰ类反应是细胞膜上出现大量失敏态N受体情况下,接头突触后膜所显示出的电位变化。Ⅱ类反应是细胞膜上出现大量激活态N受体情况下,接头突触后膜所显示出的电位变化。
15.消化道与呼吸道M样毒性反应 表现为腺体分泌亢进与平滑肌细胞收缩活动增强。
16.汗腺受体分布及其对泌汗的影响 在汗腺细胞膜上分布M受体与肾上腺素能β受体,如果这两种受体被激活,都会引起汗液分泌。
17.有机磷杀虫剂基本中毒原理 中毒后,由于体内AChE活性受抑制,使得其水解ACh的作用减弱。结果因神经突触间隙大量ACh蓄积,而导致胆碱能受体功能紊乱。
18.中毒临床表现的毒理学分类 中毒临床表现分为M样毒性反应与N样毒性反应,N样毒性反应又可以进一步划分为N受体激活型毒性反应与N受体失敏型毒性反应。
19.中毒后心脏生理变化 中毒后出现心肌收缩力减弱、心率减慢以及心律失常等。
20.中毒后交感神经系统生理学特征变化
(1)M样毒性反应:表现为皮肤与结膜苍白以及肢体冰冷等。
(2)N受体激活型毒性反应:表现为一过性血压升高。
(3)N受体失敏型毒性反应:表现为低血压与肺水肿。
21.中毒后呼吸频率与通气的改变及其临床意义
(1)中毒后膈肌收缩力变化、膈神经电活动频率改变、吸气压以及每次通气量变化,这4个临床特征可以反映延髓呼吸细胞兴奋性。
(2)呼吸频率变化不可作为延髓呼吸细胞兴奋性的判断指标。
22.引起呼吸肌麻痹的原因 包括N受体过度激活型毒性反应与N受体失敏型毒性反应,但在临床上,呼吸肌麻痹主要是由N受体失敏型毒性反应引起的。
23.中毒后血浆ChE活性的恢复 血浆ChE活性恢复过程是由药物对中毒酶的重活化效果、有机磷杀虫剂在肝清除耗时及肝更新ChE速度这3种因素所决定。
24.有机磷农药迟发性神经毒性与临床的关系 有机磷农药迟发性神经毒性导致迟发性呼吸衰竭、迟发性脑病以及迟发性神经病。
25.有机磷农药细胞毒性与临床的关系 相关的中毒表现有:溶血现象、胰腺酶升高与胰岛B细胞功能衰竭、肝损害与肝衰竭、心肌损害、心功能障碍与心电特征改变、中性粒细胞中毒现象、肾损害与衰竭、甲状腺功能障碍、血小板破坏与弥散性血管内凝血、骨骼肌细胞坏死、脑水肿、中毒性休克以及急性呼吸窘迫综合征等。
26.乐果或氧化乐果难治性与有机磷农药细胞毒性之间的关系 有机磷农药的迟发性神经毒性和细胞毒性,是乐果与氧化乐果中毒后难以治疗的真正原因。
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