Katedra Biochemii , Farmakologii i Toksykologii

Wydział Medycyny Weterynaryjnej

Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu

Zatrucie azotanami i azotynami

opracował prof. dr hab. Marcin Świtała

Materiały wykładowe z przedmiotu

Toksykologia weterynaryjna i ochrona

środowiska (w. 5b/2010)

WSTĘP

Azotany i azotyny występują w przyrodzie w postaci pokładów soli mineralnych. Występują również w

glebie, w wodach i powietrzu.

W glebie występują głównie jako produkty rozpadu

substancji organicznych.

Do w

D

ód

o w

azot

az any

an i az

ot

az yny

yn wyp

w

ł

yp uk

u iwan

w

e

an zos

z tają

ą główn

ów i

n e ze

z

złóż, a także z gleby. W wodach powierzchniowych stężenie azotanów pochodzących ze źródeł naturalnych wynosi ok. 10 mg/L, stężenia azotynów jest ok. 10 razy niższe.

W powietrzu azotany występują w formie aerozoli i są końcowym produktem procesów utleniania tlenków azotu.

Stężenie azotanów w powietrzu wynosi 1-40 mcg/m2.

W ostatnim pięćdziesięcioleciu ilość azotynów i azotynów w środowisku zwłaszcza w glebie i wodach gwałtownie wzrosła.

Wzrost ten związany jest przede wszystkim z masowym stosowaniem nawozów azotowych w rolnictwie.

Do nawozów tych należą saletry KNO NaNO NH NO i

3,

3

4

3

mocznik

Związki te pochodzić mogą także ze ścieków przemysłowych, komunalnych i rolniczych.

Poważnym źródłem azotanów są odchody ludzi a także zwierząt zwłaszcza skupionych w dużych fermach.

Niektóre rośliny kumulują bardzo duże ilości związków azotowych.

Należą do nich buraki (w suchej masie mogą zawierać 0,5 -

5,3 % azotanów, w liściach i w korzeniach 0,28-2,5%), kukurydza, a nawet owies. Azotany i azotyny mogą się także kumulować w chwastach. Szacuje się że ok. 90 popularnych ro

r ś

o lin

n z

aw

z

i

aw erać moż

o e

ż du

d ż

u e

ż stęże

ż ni

n e t

ych z

h w

z i

w ązk

z ów

Na kumulację azotanów i azotynów w tkankach roślin mają wpływ warunki pogodowe (nasłonecznienie, temperatura, nawodnienie) oraz typ gleby, jej pH, wilgotność zawartość mikroelementów a także stosowanie niektórych środków ochrony roślin. Ilość azotanów rośnie w roślinach np. pod wpływem herbicydu 2,4-D.

W czasie suszenia surowców roślinnych, z których

robi się paszę wzrasta wyraźnie stężenie związków

azotowych.

Natomiast w czasie procesu składowania zawartość

azot

az ynów

yn

ów i azot

az anów

an

ów w

w pas

p zy

z zm

z ni

n ejsza

z się.

Azotany mogą przechodzić w paszach przemiany

do azotynów stąd wzajemny ich stosunek może

ulegać zmianom.

Najczęściej zatruciu azotanami i azotynami ulegają przeżuwacze i świnie, chociaż u innych gatunków może ono również wystąpić.

Zatrucie może przebiegać w formie ostrej lub przewlekłej

PRZYCZYNY ZATRUCIA OSTREGO

•

Przypadkowe spożycie nawozów azotowych KNO3,

NaNO NH NO Maj

3

4

3.

ą one słony smak i mogą być

pomyłkowe użyte jako sól. Mogą być spożyte z

zielonką lub trawą zanieczyszczoną nawozem.

• Wypicie wody bogatej w związki azotowe

spływającej z pól, lub pochodzącej ze studzien, do których dostały się źle składowane nawozy

•

Spożycie roślin zawierających bardzo dużą ilość

skumulowanych związków azotowych.

• Przedawkowanie azotynów lub azotanów przy

leczeniu np. przy nadciśnieniu lub przy stosowaniu azotynu sodowego w zatruciu cyjankami.

PRZYCZYNY ZATRUCIA PRZEWLEKŁEGO

(występującego głównie u przeżuwaczy)

•Stałe lub długotrwałe przyjmowanie azotanów i azotynów z zanieczyszczoną wodą pitną, spływającą z nawożonych pól

p l

ub

u z

b an

z

i

an eczys

z zc

z zo

z ną

n

ą pr

p ze

z z

z pr

p ze

z mysł

•Stałe spożywanie roślin bogatych w azotany.

TOKSYCZNOŚĆ

Dawki toksyczne azotynów i azotanów , które mogą

wywołać zatrucie ostre po podaniu doustnym dla

zwierząt wynoszą:

azotany (g/kg) azotyny (g/kg)

bydło 0,4 - 0,75 0,07-0,17

owce 0,4 0,07

świ

w ni

n e 0,05

konie 60-150g/zwierzę

pies 3g/ zwierzę

Dawki toksyczne azotynów są najczęściej mniejsze

niż dawki toksyczne azotanów.

Dawki śmiertelne saletry amonowej (g/kg):

bydło - 1,0; konie -1,5; kury - 3,0; królik - 2,0

Dla człowieka dorosłego dawka toksyczna azotynów wynosi ok. 1,0

g/osobę, natomiast dawka śmiertelna to ok. 4,0 g/osobę Dawka toksyczna wywołująca zatrucie przewlekłe u

bydła jest bardzo trudna do oszacowania.

Może ono wystąpić gdy w stale przyjmowanej karmie

udział azotanów wynosi ok. 0,1% a w wypijanej wodzie stężenie wynosi ok. 0,01%.

Pr

P zyj

z muj

u e s

ię, ż

, e

ż be

b zp

z i

p eczn

z a

n karma d

a l

d a pr

a p ze

z żu

ż w

u ac

w

zy

z

nie powinna zawierać więcej niż 0,05% azotanów a

woda - 0,002% (maks. 0,005%)

Toksyczność azotanów jest znacznie większa u zwierząt bardzo młodych, anemicznych, niedożywionych lub źle żywionych np. przy diecie ubogiej w węglowodany, przy

hypowitaminozie A, w niedoborach Fe, Mo, Cu.

TOKSYKODYNAMIKA

Azotany - działają głównie drażniąco np. na śluzówkę przewodu pokarmowego

Az

A ot

z yny

yn - pr

p ze

z pr

p ow

r

ad

ow

zaj

z ą he

h moglobi

ob nę

n w

w methe

h moglobi

ob nę

n

- rozszerzają naczynia krwionośne, prowadząc do

silnego spadku ciśnienia krwi

- działają neurotoksycznie

Reakcja azotynów z hemoglobiną jest najbardziej

typową reakcją dla zatrucia tymi związkami.

W reakcji tej jon azotynowy utlenia dwuwartościowe żelazo hemoglobiny (Hb) do żelaza trójwartościowego methe

h moglobi

ob ny

n (

y MetHb)

b

Powstawanie niezdolnej do przenoszenia tlenu

methemoglobiny prowadzi do niedotlenienia organizmu.

Objawy zatrucia zależą od stężenia methemoglobiny

zawartość MetHb objawy

( jako % Hb)

>2%

stężenie fizjologiczne, brak

ok. 10%

lekkie objawy sinicy

20-50%

wyr

w

aź

a n

ź a

n sini

n ca, os

a, łabi

ab eni

n e,

trudności w oddychaniu,

bóle głowy, często skurcze

serca, utrata przytomności

<50%

śmierć

Reakcje rozszerzania naczyń i działanie na centralny układ nerwowy azotynów związane są z przechodzeniem w

komórkach śródbłonka naczyń lub w neuronach

enzymatycznej przemiany jonu azotynowego w cząsteczkę tlenku azotu

NO -

NO

NO

N

2

Tlenek azotu, jak wiadomo, jest endogennym związkiem rozszerzającym naczynia oraz mediatorem niektórych reakcji w CUN.

W zatruciu przewlekłym (przeżuwacze) istotną rolę

może odgrywać tworzenie się kompleksowego

połączenia pomiędzy powstającym z azotynów -

tlenk

n iem az

ot

az u

u a cytochr

h om

r

em P

-

P 450, co ham

o h

uj

u e s

ze

z re

r g

reakcji enzymatycznych,

TOKSYKOKINETYKA

Azotyny i azotany łatwo wchłaniają się z przewodu

pokarmowego do krwi (40-90% u szczura) i łatwo

przechodzą do tkanek. Nie wiążą się z białkami. We krwi natomiast następuje reakcja utlenienia azotynów do azotanów. Azotany szybko wydalają się z moczem.

Azotynów najczęściej w moczu nie wykrywa się.

W przewodzie pokarmowym dzięki obecności flory

bakteryjnej azotany mogą przechodzić w tlenki azotu i hydroksylaminę. Przemiany te zależą od pH treści i jej składu.

OBJAWY ZATRUCIA OSTREGO

Postać ta występuje u zwierząt najczęściej.

Przebiega głównie z objawami pokarmowymi ,

zab

z

u

ab r

u ze

z ni

n ami zw

z i

w ąz

ą an

z

ym

an

i ze

z spad

p

k

ad iem p

oz

p

i

oz omu

u

hemoglobiny, a także objawami ze strony układu

nerwowego i krążenia .

Początkowo obserwuje się częste oddawanie moczu oraz objawy ze strony przewodu pokarmowego: ślinienie, bóle i skurcze, wymioty, biegunki, czasem krwawe prowadzające do odwodnienia.

Następnie występują trudności w oddychaniu wyrażone dusznością, pojawia się sinica.

Równolegle pojawiają się objawy krążeniowe: spadek ciśni

n eni

n a k

a rwi

w z

z pow

p

od

ow

u

od

u roz

r

s

oz ze

z rze

z ni

n a nac

n

zy

z ń

ń (gwał

gw town

ow e

n u

u

koni). Tętno jest przyśpieszone , słabo wyczuwalne Objawy nerwowe wyrażone są chwiejnym chodem, brakiem koordynacji ruchów, drżeniami mięśni, w końcowej fazie drgawki kloniczne.

Występuje ogólne osłabienie. Śmierć z objawami konwulsji lub w śpiączce następuje najczęściej w ciągu pierwszej doby.

Czasem zatrucie ma przebieg nadostry - śmierć w ciągu 1-2

godziny bez poprzedzających objawów.

ZMIANY ANATOMOPATOLOGICZNE

Naczynia krwionośne przepełnione lakowatą, brunatną krwią (kolor krwi podczas methemoglobinemii), ogólna wybroczynowość.

Błony śluzowe - sine.

Przewód pokarmowy - silne przekrwienie błony

śluz

u ow

z

e

ow , wyb

w

r

yb oc

r

zyn

z

y

yn ,

y krwot

w oczn

z e

n zap

z

al

ap eni

n e ż

oł

ż ąd

ą k

d a i

jelit,

Wątroba, nerki, płuca silnie przekrwione zabarwione brunatno, w płucach - obrzęki, na błonach surowiczych

- liczne brunatne wybroczyny

Krwawy płyn w jamie otrzewnowej.

ROZPOZNANIE: wywiad, objawy, zm.

anatomopatologiczne, badania laboratoryjne - stwierdzenie wysokiego poziomu methemoglobiny (norma >2%, stężenia letalne -50-90%)

POSTĘPOWANIE LEKARSKIE :

- w celu likwidacji methemoglobinemii (zredukowania żelaza w methemoglobinie) podaje się dożylnie błękit metylenowy u byd

b

ł

yd a m

a aksymalni

n e w

w daw

d

c

aw e 9 mg/kg (

g jako 2

o -

2 4%

4% roz

r

t

oz wór

w

), u

u

innych gatunków w dawce 5 mg/kg, w razie konieczności powtórzyć),

lub dożylnie kwas askorbowy w dawce 5-10 mg/kg

- przeciwobjawowo: przy spadku ciśnienia - adrenalina, analeptyki, leki alkalizujące (tlenek magnezu), antybiotyki redukujące florę jelitową, tlen - jeśli to możliwe.

ROKOWANIE : raczej niepomyślne

OBJAWY ZATRUCIA PRZEWLEKŁEGO.

Postać ta występuje głównie u przeżuwaczy, bardzo rzadko u świń.

W

W z

at

z ruc

u iu

u tego t

go ypu

yp

u wys

w tępu

p j

u ą

ą główn

ów i

n e - spad

p

e

ad k

kondycji i produkcyjności zwierząt oraz zaburzenia ich rozrodczości .

- w pierwszej fazie niechęć do jedzenia, chudnięcie i ogólne osłabienie

- spadek produkcji mleka

- zaburzenia płodności

- poronienia w okresie pastwiskowym szczególnie w okresach podwyższonej wilgotności,

- zaburzenia w przygotowaniu gruczołu mlekowego do laktacji

- ni

n ska w

a aga

w

pou

p

r

ou od

r

z

od e

z ni

n owa

ow cieląt

ą i

j

agni

agn ąt

ą z

z pow

p

od

ow

u

od

u

przyśpieszonych porodów i duża śmiertelność wśród noworodków

- u owiec i świń zaburzenia funkcji tarczycy - spadek produkcji hormonów tarczycy

- objawy awitaminozy A szczególnie u świń gdyż azotany i azotyny obniżają poziom witaminy A i karotenów w paszy. Również

hamują przejście prowitaminy A w witaminę w jelicie.

Inne towarzyszące objawy to :

- zaburzenia neurologiczne - ataksja, drżenia,

- immunosupresja,

- wzrost ilości przypadków mastitis, metritis,

biegunek u cieląt

- u

u ś

wi

w ń

ń zap

z

al

ap eni

n a stawów

aw

,

ów leuk

u ocytoza

oz

Zachodząca w przewodzie pokarmowym zwierząt

przemiana azotynów w nitrozoaminy nie ma

większego znaczenia toksykologicznego.

POSTĘPOWANIE LEKARSKIE

Wycofanie z żywienia karmy bogatej w związki

azotowe Przynosi to zdecydowaną i w miarę szybką

poprawę stanu zdrowia zwierząt.

Di

D etę n

al

n eży

ż wz

w b

z ogac

b

ić w

w wi

w taminy

n A

y ,

A D

D i E

,

E

mikroelementy oraz podać sól jodowaną zapewniając

nieograniczony dostęp do wody.

Po poronieniach z powodzeniem stosowano u bydła

terapię progesteronową.