Актуальность
Вопрос о токсическом действии веществ, которые попадают в организм человека из-за нарастающего загрязнения окружающей среды, интересует не только врачей, но и биологов, генетиков и, в целом имеет государственное значение, поскольку влияет на общее здоровье нации [2, 6]. Неслучайно 2017 год объявлен в России годом экологии. Особый интерес представляют вещества, которые используются в сельском хозяйстве, а, следовательно, могут влиять на «токсикологическое меню» россиян непосредственно [3, 7, 8].
Цель исследования: провести комплексный анализ токсикологических характеристик гербицидов на примере глифосата и оценить степень их опасности как экотоксикантов для безопасности жизнедеятельности.
Материалы и методы
Эмпирическую базу нашего исследования составили анализ специальных литературных источников по рассматриваемой теме, включая статистические базы официального сайта Министерства чрезвычайных ситуаций Российской Федерации, а также комплексный анализ текущего национального законодательства по вопросам предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации (Федеральный конституционный закон РФ № 3-ФКЗ от 30 мая 2001 года «О чрезвычайном положении», Федеральный закон РФ № 68-ФЗ от 21 декабря 1994 года «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и др.). Математическая обработка данных проводилась методами вариационной статистики с вычислением параметрических (t-критерий Стьюдента) и непараметрических (χ-квадрат) критериев различия и коэффициентов корреляции с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2010 и STATISTICA v.17,0.
Полученные результаты и их обсуждение
Отравления гербицидами и пестицидами в последнее время носят характер латентной экологической чрезвычайной ситуации. В то же время аварии на промышленных объектах, где в циклах производства включены рассматриваемые токсические вещества или их предикторы, могут стать причиной техногенной чрезвычайной ситуации, обусловленной розливом химического вещества в следствии нарушения техники безопасности или транспортных (чаще железнодорожных) аварий. В период между 1901 и 2016 годами, по данным всемирных организаций, в мире произошло 1 125 техногенных катастроф, затронувших около 4,5 миллионов человек, из которых около 49 000 человек погибли. Общий ущерб был оценен в 225 миллиардов долларов. Такие чрезвычайные ситуации чаще всего возникали в Азии (651 случай) и гораздо реже в Европе (199) и Северной и Южной Америке (177). По некоторым оценкам, ежегодно сотни тысяч техногенных инцидентов происходят в мире, убивая сотни людей и нанося значительный ущерб, превышающий десятки тысяч долларов США.
По данным ООН, техногенные катастрофы занимают третье место по числу жертв после стихийных бедствий, вызванных метеорологическими или геологическими факторами. Статистика CRED показывает, что число техногенных катастроф неуклонно растет с конца 1970-х годов. Эксперты считают, что основной причиной такого роста являются все более сложные инженерные системы, используемые людьми, а также значительное увеличение числа выполняемых ими функций (автоматизация), а уровень знаний и подготовки тех, кто разрабатывает такие системы, и тех, кто производит и управлять ими, не соответствует стандартам работы на всех этапах их жизненного цикла.
Статистика CRED показывает, что транспортные аварии, особенно в море и на реках, стали особенно частыми. Поскольку Европа и Северная Америка имеют надежную и безопасную транспортную и промышленную инфраструктуру, самые большие потери в таких авариях поддерживаются бедными странами Азии и Африки. Россия занимает в этой статистике промежуточное положение.
В то же время наибольший интерес представляют именно латентные чрезвычайной ситуации с участием гербицидов и пестицидов, поскольку несмотря на то, что медицинские последствия характеризуются неопределенностью (отсутствуют массовые острые отравления), они имеют серьезные отдаленные последствия, обуславливая хроническую заболеваемость и существенно влияя на качество жизни населения.
Среди наиболее обсуждаемых в последнее время является глифосат (N-(фосфонометил)-глицин, C3H8NO5P), который используется в большинстве коммерческих гербицидов. В немецком университете на содержание глифосата тестировали образцы мочи, взятой у городского населения, и было показано, что его концентрация превышала предельно допустимый порог установленный для питьевой воды в 5-20 раз [10].
В целом характер и тяжесть отравления, а также конкретных токсикологических эффектов возрастают с увеличением воздействия, определяемым дозой, продолжительностью и частотой попадания глифосата в организм человека, в рамках отношения «доза-ответ». Помимо дозы, факторы, которые могут влиять на токсикологический эффект, включают в себя путь воздействия на вещество, генетическую восприимчивость, физиологическое состояние, пол и возраст.
Токсикологические последствия могут быть краткими или длительными, немедленными или отсроченными, обратимыми или необратимыми, единичными или множественными, неприятными или недееспособными или даже опасными для жизни. Токсикологический эффект при отравлении глифосатом носит безпороговый характер. По определению предполагается, что непороговые эффекты происходят на любом уровне воздействия вещества. Однако, вполне может быть «практический» порог, например, в случае генотоксических эффектов, которые являются отражением взаимодействия между генотоксичностью и механизмами восстановления клеточной ДНК.
Возникает ли эффект – функция вероятности, и хотя вероятность будет уменьшаться по мере уменьшения уровня воздействия, предполагается, что уровень воздействия, для которого вероятность равна нулю, отсутствует. В отсутствие реального альтернативного механизма, поддерживаемого экспериментальными данными, мутагенность и генотоксическая канцерогенность в настоящее время считаются не пороговыми эффектами.
Сегодня оценка новых малоизученных веществ, таких, как глифосат, токсическое действие которых считается не имеющим порога, требует тщательной оценки имеющейся информации, в том числе результатов биологических анализов in vitro и in vivo и достоверных прогнозируемых оценок SAR, для определения веса доказательств канцерогенности или зародышей человека клеточной мутагенности.
В целом в механизме действия глифосата отмечаются эмбиротоксические и тератогенные эффекты, как бесплодие и нарушения эмбрионального развития человека и животных. Кроме того, отрвления глифосатом связывают с увеличением риска заболеваний лимфатической системы и рака кожи.
Клинические рекомендации по физиологической оценке тяжести интоксикации
|
Градации тяжести отравлении по степени |
Симптомы стимулирующего действия |
Симптомы депрессивного действия |
|
1 |
возбуждение, беспокойство, потоотделение, гиперрефлексия, мидриаз, тремор |
атаксия, путаница, летаргия, слабость, сохранена способность следовать командам |
|
2 |
лихорадка, гиперактивность, гипертония, тахикардия, тахипноэ |
мягкая кома (невербальная, но чувствительная к боли); Ствол мозга и глубокое сухожилие не повреждены |
|
3 |
бред, галлюцинации, гиперпирексия, тахиаритмия |
умеренная кома (угнетение дыхания,невосприимчивость к боли) |
|
4 |
Кома, сердечно-сосудистый коллапс, судороги |
Глубокая кома (апноэ, сердечно-сосудистая депрессия) |
При попадании в пищеварительный тракт человека и животных, глифосат становится «бомбой замедленного действия», которая может взорваться из-за стресса или плохого питания, что также характеризует глифосат как токсическое вещество с непороговым эффектом.
Учитывая сложный и до конца не выясненный механизм токсического действия глифосата, антидотной терапии не существует, медицинская помощь основана на общих принципах детоксикации ( адсорбенты, инфузионная терапия, санитарная обработка) и симптоматическом лечении, а так же при необходимости – местное лечение поражений кожи и слизистых.
Во время оказания первой медицинской помощи и последующего лечения глифосат следует четко идентифицировать и быстро удалить с поверхности кожи и слизистых оболочек, чтобы свести к минимуму дальнейшее воздействие. Удаление глифосата целесообразно проводить поверхностно активными веществами, а также с использованием индивидуального противохимического пакета с лангликом, нейтрализующим многие фосфорорганические пестициды.
Для проведения комплексной терапии необходимо установить степень тяжести отравления по по клиническим стандартам [1] (см. табл.).
При организации спасательных мероприятий, необходимо помнить о том, что пострадавший может представлять опасность, если глифосат передается при контакте с загрязненной одеждой. Если отравление происходит в промышленных, фермерских или лабораторных условиях, всегда надо в первую очередь подозревать особо опасные вещества и принимать меры предосторожности, чтобы избежать случайного химического поражения.
Если одновременно поражается более одного человека, существует высокая вероятность опасного загрязнения окружающей среды. Спасателям, участвующим в ликвидации последствий поражения (или химической аварии с розливом глифосата) могут потребоваться средства индивидуальной защиты во время дегазации и реанимации ( средства индивидуальной защиты кожи и органов дыхания фильтрующего и изолирующего действия).
Выводы
Экотоксикологическое значение глифосата обусловлено тем, что его обнаружение довольно сложно и до сих пор может быть осуществлено только в нескольких специализированных лабораториях. При попадании в почву он быстро поглощается, подавляет полезные бактерии, что приводит к увеличению распространения фитопатогенных грибов [5]. В связи с этим особое значение имеет специальная подготовка медицинских специалистов, оказывающих специализированную помощь при острых и хронических отравлениях гербицидами [4, 9].