急性有机磷杀虫药中毒(acute organic phosphorus insecticides poisoning,AOPIP)是指OPI进入体内抑制乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)活性,引起体内生理效应部位ACh大量蓄积,出现毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统等中毒症状和体征,病人常死于呼吸衰竭。
0PI属于有机磷酸酯或硫化磷酸酯类化合物,大都为油状液体,呈淡黄色至棕色,稍有挥发性,有大蒜臭味,除美曲膦酯(敌百虫)外,难溶于水,不易溶于多种有机溶剂,在酸性环境中稳定,在碱性环境中易分解失效。甲拌磷和三硫磷耐碱,敌百虫遇碱能变成毒性更强的敌敌畏。常用剂型有乳剂、油剂和粉剂等。其基本化学结构式如图9-2-1所示。R和R'为烷基、芳基、羟胺基或其他取代基团,X为烷氧基、丙基或其他取代基,Y为氧或硫。
【OPI分类】
由于取代基不同,各种OPI毒性相差很大。国内生产的OPI的毒性按大鼠急性经口进入体内的半数致死量(LD50)分为4类,此对OPI中毒有效抢救具有重要参考价值。
1.剧毒类 LD50<10mg/kg,如甲拌磷(thimet,3911)、内吸磷(demeton,1059)、对硫磷(parathion,1605)、速灭磷(mevinphos)和特普(tetron,tetraethylpyrophosphate,TEPP)等。
2.高毒类 LD5010~100mg/kg,如甲基对硫磷(methylparathion)、甲胺磷(methamidophos)、氧乐果(omethoate)、敌敌畏(dichlorvos或dichlorphos,DDVP)、憐胺(phosphamidon)、久效磷(monocrotophos)、水胺硫磯(isocarbophos)、杀扑磷(methidathion)和亚砜磷(methyloxydemeton)等。
3.中度毒类 LD50 100~1000mg/kg,如乐果(rogor,dimethoate)、倍硫磷(fenthion)、除线磷(dichlofenthion)、乙硫磷(1240)、敌百虫(trichlorfon)、乙酰甲胺磷(acephate)、二嗪磷(diazinon)和亚胺硫磷(phosmet)等。
4.低毒类 LD50 1000~5000mg/kg,如马拉硫磷(malathion或karbofos,4049)、辛硫磷(phoxim)、甲基乙醋磷(methylacetophos)、碘硫磷(iodfenphos)、氯硫磷(phosphorus chloride)和溴硫磷(bromophos)等。
【病因】
1.生产中毒 生产过程中引起中毒的主要是在杀虫药精制、出料和包装过程,手套破损或衣服和口䓬污染;也可因生产设备密闭不严,0PI跑、冒、滴、漏或污染手、皮肤及吸入中毒。
2.使用中毒 在使用过程中,施药人员喷洒时,药液污染皮肤或湿透衣服由皮肤吸收及吸入空气中0PI所致;配药时手被原液污染也可引起中毒。
3.生活中毒 故意吞服、误服、摄入0PI污染的水源或食品;滥用0PI治疗皮肤病或驱虫也会发生中毒。
【毒物代谢】
0PI主要经胃肠、呼吸道及皮肤黏膜吸收。吸收后迅速分布全身各器官,其中以肝内浓度最高,其次为肾、肺、脾等,肌肉和脑含量最少。0PI主要在肝内进行生物转化和代谢。有的0PI氧化后毒性增强,如对硫磷通过肝细胞微粒体氧化酶系统氧化为对氧磷,后者对ChE的抑制作用是前者的300倍;内吸磷氧化后首先形成亚砜
,其抑制ChE的能力增加5倍。0PI经水解后毒性降低。在肝内,敌百虫侧链脱去氧化氢转化为敌敌畏,毒性增强,而后经水解、脱氨、脱烷基等降解后失去毒性。马拉硫磷在肝内经酯酶水解而解毒。0PI吸收后6~12小时血中浓度达高峰,24小时内通过肾由尿排泄,48小时后完全排出体外。
0PI进入人体后,迅速与ChE结合形成稳定的磷酰化胆碱酶,失去分解乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)能力,ACh大量蓄积于神经末梢,过度兴奋胆碱能神经,出现一系列毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统症状。
【中毒机制】
0PI能抑制许多酶,但对人畜毒性主要表现在抑制ChE。体内ChE分为真性胆碱酯酶(genuinecholinesterase)或乙酰胆碱酷酶(acetylcholinesterase,AChE)和假性胆碱酯酶或丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase)两类。真性ChE主要存在于脑灰质、红细胞、交感神经节和运动终板中,水解ACh作用最强。假性ChE存在于脑白质的神经胶质细胞、血浆、肝、肾、肠黏膜下层和一些腺体中,能水解丁酰胆碱,难以水解ACh。严重肝损害时,其活性减弱。0PI抑制真性ChE后,在神经末梢恢复较快,少部分被抑制的真性ChE第二天基本恢复。红细胞真性ChE受抑制后,一般不能自行恢复,待数个月红细胞再生后才能恢复。假性ChE对0PI敏感,但抑制后恢复较快。
OPI毒性作用是与真性ChE酯解部位结合成稳定的磷酰化胆碱酯酶(图9-2-2),使ChE丧失分解ACh的能力,致大量ACh积聚而引起毒蕈碱、烟碱样和中枢神经系统症状,严重者常死于呼吸衰竭。
长期暴露于OPI,ChE活力明显下降,但临床症状较轻,可能因人体对积聚的ACh耐遠胜增强。
【临床表现】
(一)急性中毒
急性中毒发病时间和症状与毒物种类、剂量、侵入途径和机体状态(如空腹或进餐)密切相关。口服中毒在10分钟至2小时发病;吸入者数分钟至半小时内发病;皮肤吸收后2~6小时发病。可为个体、家庭成员或群体中毒。中毒后出现急性胆碱能危象(acute cholinergic crisis),表现为:
1.毒蕈碱样症状(muscarinicsigns) 又称M样症状。主要是副交感神经末梢过度兴奋,类似毒蕈碱样作用。平滑肌痉挛表现为瞳孔缩小、腹痛、腹泻;括约肌松弛表现大小便失禁;腺体分泌增加表现为大汗、流泪和流涎;气道分泌物增多表现为咳嗽、气促、呼吸困难、双肺干性或湿性啰音,严重者发生肺水肿。
2.烟碱样症状(nicotinicsigns) 又称N样症状。在横纹肌神经肌肉接头处ACh蓄积过多;出现肌纤维颤动、全身肌强直性痉挛,也可出现肌力减退或瘫痪,呼吸肌麻痹引起呼吸衰竭或停止。交感神经节节后纤维末梢释放儿茶酚胺,表现为血压增高和心律失常。
3.中枢神经系统症状 血AChE浓度明显降低而脑组织AChE活力值>60%时,通常不出现中毒症状和体征;脑AChE活力值<60%时,出现头晕、头痛、烦躁不安、谵妄、抽搐和昏迷,有的发生呼吸、循环衰竭死亡。
4.局部损害 有些0PI接触皮肤后发生过敏性皮炎、皮肤水泡或剥脱性皮炎;污染眼部时,出现结膜充血和瞳孔缩小。
(二)迟发性多发神经病
急性重度和中度0PI(甲胺磷、敌敌畏、乐果和敌百虫等)中毒病人症状消失后2~3周出现迟发性多发神经病(delayed polyneuropathy),表现为感觉、运动型多发性神经病变,主要累及肢体末端,发生下肢瘫痪、四肢肌肉萎缩等。目前认为这种病变不是ChE受抑制引起,可能是由于OPI抑制神经靶酯酶(neuropathy target esterase,NTE),使其老化所致。全血或红细胞ChE活性正常,神经-肌电图检查提示神经源性损害。
(三)中间型综合征
中间型综合征(intermediate syndrome)多发生在重度0PI(甲胺磷、敌敌畏、乐果、久效磷)中毒后24~96小时及ChE复能药用量不足病人,经治疗胆碱能危象消失、意识清醒或未恢复和迟发性多发神经病发生前,突然出现屈颈肌和四肢近端肌无力及第Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ对脑神经支配的肌肉无力,出现上睑下垂、眼外展障碍、面瘫和呼吸肌麻痹,引起通气障碍性呼吸困难或衰竭,可导致死亡。其发生与ChE长期受抑制,影响神经肌肉接头处突触后功能有关。全血或红细胞ChE活性在30%以下。高频重复刺激周围神经的肌电图检查,肌诱发电位波幅进行性递减。
【实验室检查】
1.血ChE活力测定 血ChE活力是诊断OPI中毒的特异性实验指标,对判断中毒程度、疗效和预后极为重要。以正常入血ChE活力值作为100%,急性OPI中毒时,ChE活力值在70%~50%为轻度中毒;50%~30%为中度中毒;30%以下为重度中毒。对长期OPI接触者,血ChE活力值测定可作为生化监测指标。
2.毒物检测 病人血、尿、粪便或胃内容物中可检测到OPI或其特异性代谢产物成分。在体内,对硫磷和甲基对硫磷氧化分解为对硝基酚,敌百虫代谢为三氯乙醇。尿中测出对硝基酚或三氯乙醇有助于诊断上述毒物中毒。OPI的动态血药浓度检测有助于AOPP的病情评估及治疗。
【诊断与鉴别诊断】
(一)诊断
诊断需根据:①OPI暴露史;②OPI相关中毒症状及体征,特别是出现呼出气大蒜味、瞳孔缩小、多汗、肺水肿、肌纤颤和昏迷病人;③全血ChE活力不同程度降低;④血、胃内容物OPI及其代谢物检测。
此外,诊断时尚需注意:乐果和马拉硫磷中毒病人,病情好转后,在数日至一周后可突然可再次出现OPI急性中毒症状或突然死亡。此种临床“反跳”现象可能与残留在体内OPI重吸收解毒药停用过早有关。
(二)鉴别诊断
OPI中毒应与中暑、急性胃肠炎或脑炎等鉴别,尚需与拟除虫菊酯类中毒(皮肤红色丘疹或大疱样损害及血ChE活力正常)及甲脒类中毒(发绀、瞳孔扩大及出血性膀胱炎)鉴别。
(三)急性中毒诊断分级
1.轻度中毒 仅有M样症状,ChE活力70%~50%。
2.中度中毒 M样症状加重,出现N样症状,ChE活力50%~30%。
3.重度中毒 具有M、N样症状,并伴有肺水肿、抽搐、昏迷,呼吸肌麻痹和脑水肿,ChE活力30%以下。
【治疗】
(一)迅速清除毒物
立即将病人撤离中毒现场。彻底清除未被机体吸收进入血的毒物,如迅速脱去污染衣服,用肥皂水清洗污染皮肤、毛发和指甲;眼部污染时,用清水、生理盐水、2%碳酸氢钠溶液或3%硼酸溶液冲洗。口服中毒者,用清水、2%碳酸氢钠溶液(敌百虫忌用)或1:5000高锰酸钾溶液(对硫磷忌用)反复洗胃,即首次洗胃后保留胃管,间隔3~4小时重复洗胃,直至洗出液清亮为止。然后用硫酸钠20~40g溶于20ml水,口服,观察30分钟,无导泻作用时,再口服或经鼻胃管注入水500ml。
(二)紧急复苏
OPI中毒者常死于肺水肿、呼吸肌麻痹、呼吸中枢衰竭。对上述病人,要紧急采取复苏措施:清除呼吸道分泌物,保持呼吸道通畅,给氧,根据病情应用机械通气。肺水肿应用阿托品,不能应用氨茶碱和吗啡。心脏停搏时,行体外心脏按压复苏等。
(三)解毒药
在清除毒物过程中,同时应用ChE复能药和胆碱受体阻断剂治疗。
1.用药原则 根据病情,要早期、足量、联合和重复应用解毒药,并且选用合理给药途径及择期停药。中毒早期即联合应用抗胆碱能药与ChE复活药才能取得更好疗效。
2.ChE复活药(cholinesterase reactivator) 肟类化合物能使被抑制的ChE恢复活性。其原理是肟类化合物吡啶环中的季铵氮带正电荷,能被磷酰化胆碱酯酶的阴离子部位吸引,其肟基与磷酰化胆碱酯酶中的磷形成结合物,使其与ChE酯解部位分离,恢复真性ChE活性(图9-2-3)。
ChE复活药尚能作用于外周N2受体,对抗外周N胆碱受体活性,能有效解除烟碱样毒性作用,对M样症状和中枢性呼吸抑制作用无明显影响。所用药物如下:
(1)氯解磷定(pyraloxime methylchloride,PAM-CI,氯磷定):复能作用强,毒性小溶性大,可供静脉或肌内注射。临床上首选的解毒药。
首次给药要足量,指征为外周N样症状(如肌颤)消失,血液ChE活性恢复到50%~60%或以上。如洗胃彻底,轻度中毒无需重复给药。中度中毒首次足量给药后一般重复1~2次即可,重度中毒首次给药后30~60分钟未出现药物足量指征时,应重复给药。如口服大量乐果中毒、昏迷时间长、对ChE复能药疗效差及血ChE活性低者,解毒药维持剂量要大,时间可长达5~7天。通常,中毒表现消失,血ChE活性在50%~60%或以上,即可停药。
(2)碘解磷定(pralidoximemethoiodide,PAM-I,解磷定):复能作用较差,毒性小,水溶性小,仅能静脉注射。临床上次选的解毒药。
(3)双复磷(obidoxime,DM04):重活化作用强,毒性较大,水溶性大,能静脉或肌内注射。
ChE复能药对甲拌磷、内吸磷、对硫磷、甲胺磷、乙硫磷和辛硫磷等中毒疗效好,对敌敌畏、敌百虫中毒疗效差,对乐果和马拉硫磷中毒疗效不明显。双复磷对敌敌畏及敌百虫中毒疗效较碘解磷好。ChE复能药对中毒24~48小时后已老化的ChE无复活作用。对ChE复能药疗效不佳者,加用胆碱受体阻断剂(表9-2-5)。
表9-2-5 OPI中毒病人用药
治疗药 | 轻度中毒 | 中度中毒 | 重度中毒 | |
胆碱酯酶复能药 | ||||
氯解磷定(g) | 0.5~0.75 | 0.75~1.5 | 1.5~2.0 | |
碘解磷定(g) | 0.4 | 0.8~1.2 | 1.0〜1.6 | |
双复磷(g) | 0.125〜0.25 | 0.5 | 0.5~0.75 | |
胆碱受体阻断剂 | ||||
阿托品(mg) | 2~4 | 5~10 | 10~20 | |
戊乙喹醚(mg) | 1~2 | 2~4 | 4〜6 |
ChE复活药不良反应有短暂眩晕、视物模糊、复视、血压升高等。用量过大能引起癲痫样发作和抑制ChE活力。碘解磷定剂量较大时,尚有口苦、咽干、恶心。注射速度过快可导致暂时性呼吸抑制;双复磷不良反应较明显,有口周、四肢及全身麻木和灼热感,恶心、呕吐和颜面潮红,剂量过大可引起室性期前收缩和传导阻滞,有的发生中毒性肝病。
3.胆碱受体阻断剂(cholinoceptor blocking drugs) 胆碱受体分为M和N二类。M有3个亚型:M1、M2和M3。肺组织有受体,心肌为M2受体,平滑肌和腺体上主要有M3受体;N受体有N1和N2二个亚型,神经节和节后神经元为N1受体,骨骼肌上为N2受体。
由于OPI中毒时积聚的ACh首先兴奋中枢N受体,使N受体迅速发生脱敏反应,对ACh刺激不再发生作用,并且脱敏的N受体还能改变M受体构型,使M受体对ACh更加敏感,对M受体阻断剂(如阿托品)疗效降低。因此,联合应用外周与中枢性抗胆碱能药具有协同作用。
(1)M胆碱受体阻断剂:又称外周性抗胆碱能药。阿托品和山茛菪碱等主要作用于外周M受体,能缓解M样症状,对N受体无明显作用。根据病情,阿托品每10~30分钟或1~2小时给药一次(表9-2-5),直到病人M样症状消失或出现“阿托品化”。阿托品化指征为口干、皮肤干燥、心率增快(90~100次/分)和肺湿啰音消失。此时,应减少阿托品剂量或停用。如出现瞳孔明显扩大、神志模糊、烦躁不安、抽搐、昏迷和尿潴留等为阿托品中毒,立即停用阿托品。
(2)N胆碱受体阻断剂:又称中枢性抗胆碱能药(如东莨菪碱、苯那辛、苄托品、丙环定等),对中枢M和N受体作用强,对外周M受体作用弱。盐酸戊乙喹醚(penehyclidine,长托宁)对外周M受体和中枢M、N受体均有作用,但选择性作用于受体亚型,对位于心脏的M2受体作用极弱,对心率无明显影响,抗胆碱作用较阿托品强,尚能改善毒蕈碱症状,有效剂量小,作用时间长(半衰期6~8小时),且在脑内组织维持时间长,不良反应少,首次用药需与氯解磷定合用。
根据0PI中毒程度选用药物:轻度病人单用胆碱酯酶复能药;中至重度病人可联合应用胆碱酯酶复活剂与胆碱受体阻断剂。两药合用时,应减少胆碱受体阻断剂(阿托品)用量,以免发生中毒。
4.复方制剂 是将生理性拮抗剂与中毒酶复能药组成的复方制剂。国内有解磷注射液(每支含阿托品3mg、苯那辛3mg和氯解磷定400mg)。首次剂量:轻度中毒1/2~1支肌注;中度中毒1~2支;重度中毒2~3支。但尚需分别另加氯解磷定,轻度中毒0~0.5g,中度中毒0.5~l.Og,重度中毒1.0~1.5g。
对重度病人,症状缓解后逐渐减少解毒药用量,待症状基本消失,全血胆碱酯酶活力升至正常的50%~60%后停药观察,通常至少观察3~7天再出院。
(四)对症治疗
重度0PI中毒病人常伴有多种并发症,如酸中毒、低钾血症、严重心律失常、脑水肿等。特别是合并严重呼吸和循环衰竭时如处理不及时,应用的解毒药尚未发挥作用时病人即已死亡。
(五)中间型综合征治疗
立即给予人工机械通气。同时应用氯解磷定,每次1.0g,肌注,酌情选择给药间隔时间,连用2~3天。积极对症治疗。
【预防】
对生产和使用0PI的人员要进行宣传普及防治中毒常识;在生产和加工0PI的过程中,严格执行安全生产制度和操作规程;搬运和应用农药时应做好安全防护。对于慢性接触者,定期体检和测定全血胆碱酯酶活力。