Общие методы диагностики отравлений рыб

Отравления рыб диагностировать очень сложно, так как они часто возникают внезапно, протекают в быстро изменяющихся условиях среды, проявляются недостаточно специфичными признаками.

При подозрении на отравление необходимо решить ряд вопросов: произошла ли гибель рыб от токсикоза или от заразного заболевания, действия неблагоприятных факторов среды, недоброкачественного кормления и т. п.; от чего и когда наступила смерть животных; каким отравляющим веществом вызвана гибель рыб; каким путем оно попало в водоем и организм; какие факторы способствовали отравлению рыб; известны ли подобные случаи из практики или специальной литературы? Ввиду разнообразия обстоятельств отравления круг вопросов может быть расширен. Чтобы получить максимально полные сведения, диагностику отравлений осуществляют комплексно по следующей схеме:

общее обследование водоема и выявление источника загрязнения;

изучение и оценка клинической картины отравления;

патологоанатомическое вскрытие рыб;

биологические и органолептические исследования;

лабораторные исследования;

оценка результатов комплексных исследований и заключение.

Обследование водоема и выявление источника загрязнения. В случае массовой гибели рыб проводят комиссионное обследование водоема (рыбоводного хозяйства) с участием специалистов ветеринарной и ведомственной ихтиопатологической службы, органов рыбоохраны, водного хозяйства, санэпидемстанции и представителей местного Совета народных депутатов. Его начинают с опроса очевидцев, осмотра акватории и берегов водоема, анализа имеющейся документации о масштабах материального ущерба, данных по гидрологии, гидробиологии водоемов и т. п. При этом определяют участки и места концентрации больных и погибших рыб, уточняют время появления болезни и характер ее течения, видовой и возрастной состав заболевших рыб и других гидробионтов. Визуально оценивают состояние водоема, его дна, береговой зоны, степень зарастания.

На месте определяют температуру, рН, прозрачность, запах, окраску воды, содержание в воде кислорода и двуокиси углерода, а также проводят клинические наблюдения и патологоанатомическое вскрытие больных и погибших рыб. Берут пробы воды, рыбы, грунта и других объектов для химико-токсикологических исследований. Уточняют наличие промышленных предприятий, коммунально-бытовых, сельскохозяйственных объектов, сбрасывающих сточные воды в водоем. Собирают сведения о масштабах, ассортименте и сроках применения пестицидов и удобрений в сельском и лесном хозяйствах.

При необходимости обследуют подозреваемые источники загрязнения. От технологов на промышленных предприятиях получают данные о количестве и химическом составе сточных вод, проверяют надежность работы очистных сооружений и чистоту сбросных вод, используя материалы ведомственных химических лабораторий и бассейновых инспекций. Для расчета степени разбавления и установления зоны распространения вредных веществ, возможности сноса и смыва ядохимикатов и удобрений пользуются сводками гидрометеослужбы об уровне, направлении и скорости течения воды, ветровых волнениях водоема, температуре воздуха и воды, осадках и т. д. Учитывают время и места кормовых и нерестовых миграций рыб. Эти сведения позволяют определить условия, способствовавшие отравлению, и объяснить причины массового поражения того или иного вида рыб, возрастной их группы.

Клинический осмотр отравленных рыб проводят по схеме, принятой в ихтиопатологии. Осматривают 50-100 экземпляров рыб, а затем выборочно вскрывают 15-20 штук каждого вида и возраста.

В первую очередь изучают поведение рыб в естественном водоеме или в аквариуме, учитывают реакцию рыб на внешние раздражители, положение тела в воде, подвижность и координацию движений, наличие спазмов мускулатуры и судорог, частоту и ритм дыхания и т. д.

Многие отравления клинически могут протекать сходно с рядом других заболеваний. Поэтому для их дифференциации важное значение имеют последовательность возникновения, определенное сочетание и выраженность симптомов, а также характер течения болезни.

Острые отравления возникают внезапно, характеризуются кратковременным течением, массовой гибелью разных видов и возрастных групп рыб, ракообразных, лягушек, моллюсков и других гидробионтов. Кривая смертности рыб имеет характерную (языкообразную) форму с крутым подъемом в начале (первые 2-3 сут.) и пологим спуском в последующие 10-30 сут интоксикации (О. Н. Крылов, 1980).

В клинической симптоматике отравлений рыб выделяют ряд стадий: начальное беспокойство, уменьшение или повышение возбудимости, нарушение равновесия, атаксия и стадия разрешения, заканчивающаяся восстановлением нарушенных функций, гибелью животных или переходом в хроническое отравление.

По тяжести проявления симптомов условно различают легкую, среднюю и тяжелую степень острого отравления. При легком течении (начальной стадии) интоксикации симптомы слабо выражены, отмечают нарушение возбудимости, ориентации рыб в воде, замедление или ускорение плавания, изменение частоты дыхания, "кашель".

Средняя степень (стадия иммобилизации) отличается бурным проявлением типичных признаков отравления: потерей равновесия, нарушением координации движения (плавание в боковом положении, по кругу, спирали, штопорообразно и т. п.), тремором мускулатуры и судорогами.

Тяжелая степень (агония) характеризуется угнетением, полной депрессией, потерей рефлексов, замедлением движения, опусканием на дно и гибелью рыб.

Хронические отравления протекают длительно в стертой, иногда бессимптомной форме, сопровождаются постепенной гибелью отдельных рыб. Отмеченные выше симптомы появляются в отдаленные сроки и незначительны. Рыбы перестают питаться, теряют массу, отстают в росте и развитии, ослабляется их устойчивость к инфекционным и инвазионным болезням, а также неблагоприятным факторам среды.

Важное место в диагностике токсикозов занимают гематологические и биохимические показатели, отражающие избирательное действие ядовитых веществ. Так, для отравления фосфорорганическими и частично карбаматными пестицидами характерно сильное угнетение активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) крови и головного мозга рыб. Производные мочевины (диурон, монурон), гербициды группы 2,4-Д вызывают гипохромную или гемолитическую анемию, а инитриты - метгемоглобинемию. Тяжелые металлы блокируют Функциональные сульфгидрильные группы (SH-группы) ферментов с образованием соответствующих сульфидов. Неспецифические изменения в морфологическом составе крови, содержании сахара и гликогена, общего белка используют для диагностики в том случае, если они закономерно повторяются и носят стабильный характер.

Патологоанатомическое исследование включает в первую очередь количественный учет трупов рыб и других гидробионтов. При внешнем осмотре устанавливают вид, возраст рыб, регистрируют основные изменения внешних покровов и естественных отверстий. По трупному окоченению и степени разложения судят о времени гибели рыб. Следует иметь в виду, что большинство трупов рыб находятся на дне и там разлагаются. Всплывшие трупы прибиваются ветром к берегам, а больные рыбы являются легкой добычей для рыбоядных птиц. Замечено, что у окуневых рыб трупное окоченение наступает быстро, они всегда лежат брюшком вверх с широко раскрытым ртом и жаберными крышками. Карповые, наоборот, находятся на боку, рот и жаберная полость прикрыты.

При отравлении ядами нервнопаралитического действия (пестициды и др.) трупное окоченение наступает гораздо быстрее и сильнее выражено, чем веществами местнораздражающего и наркотического действия. С повышением температуры воды разложение трупов ускоряется, что затрудняет правильную оценку морфологических изменений. Многие отравления рыб сопровождаются повышением секреции слизи на коже и жабрах. Однако механизм этого процесса и состояние слизи бывает неодинаковым. Так, кислоты и тяжелые металлы способны коагулировать слизь, она становится густой, творожистой, плохо отделяется. Щелочи, соли щелочноземельных металлов, аммиак разжижают ее, в результате чего она быстро смывается, происходит истощение ее запасов и поверхность тела становится суховатой, а чешуя шероховатой.

Дифференцированно следует подходить и к оценке точечных, пятнистых и полосчатых кровоизлияний на туловище, плавниках, жаберных крышках, глазах; их обнаруживают не только при отравлениях, но и ряде других болезней. Так, серповидные кровоизлияния на склере глаз служат одним из признаков асфиксии и наблюдают при псевдомонозе. Выраженное пучеглазие, ерошение чешуи, брюшная водянка встречаются только при некоторых токсикозах смешанного характера, например при токсической водянке. В этих случаях отмечено помутнение, изъязвление и прободение роговицы глаза. В то же время многие резорбтивные яды (пестициды и др.) не вызывают существенной местной реакции.

Жабры являются важнейшим органом всасывания и выведения ядовитых веществ из организма рыб. Различные токсиканты оказывают на жабры рефлекторное, раздражающее и реже некротизирующее действие. Поэтому к постоянным компонентам большинства токсикозов рыб относят различные формы нарушения кровообращения в жаберном аппарате: застой крови, цианоз, кровоизлияния, анемия, токсический отек. Микрокартина проявляется отслоением и набуханием респираторного эпителия, гипертрофией и пролиферацией слизистых и хлоридных клеток, дистрофией эпителия, что приводит к утолщению лепестков, сглаживанию рисунка, увеличению объема и дряблости жабр, выпячиванию их из-под жаберных крышек. Вещества локального действия в высоких концентрациях вызывают диффузную десквамацию эпителия и некроз ткани. При хроническом отравлении некоторыми веществами (например, аммиаком) наблюдается очаговый некроз жабр.

При вскрытии брюшной полости обращают внимание на ее содержимое, топографию и внешний вид органов, их консистенцию, размеры, степень кровенаполнения, окраску крови, серозных и слизистых оболочек, а также наличие запаха того или иного химического вещества.

В брюшной полости при острых отравлениях нередко обнаруживают прозрачный транссудат, иногда с примесью крови. Брюшина и серозные покровы органов отечны, под капсулой просвечивают инъецированные сосуды и изредка встречаются мелкоточечные кровоизлияния. Внутренние органы, особенно печень и почки кровенаполнены, темно-красного цвета, дряблой консистенции. селезенка не увеличена, темно-вишневого цвета. Околосердечная полость, венозный синус и предсердие нередко (например, при действии пестицидов) сильно переполнены свернувшейся кровью. Заметные изменения в слизистой кишечника наблюдают только при поступлении ядов перорально. В головном мозге обнаруживают отек и дистрофию нейронов, застойную гиперемию.

Картина хронических отравлений отличается снижением упитанности рыб, общей анемией и мышечной гидратацией, побледнением и атрофией печени и других органов.

Поскольку патологоанатомические изменения недостаточно специфичны, а лишь ориентируют на наличие отравления, то для их уточнения и более достоверной оценки проводят гистологические исследования. Это дает возможность дифференцировать отравления от патологических процессов, вызванных другими причинами, а также различать формы токсикозов.

Биологические и органолептические исследования. Косвенным указанием на наличие отравления могут служить данные гидробиологических исследований: изменение биомассы планктона и бентоса, нарушение поведения и гибель беспозвоночных, исчезновение из биоценоза некоторых видов животных и растений. Например, к инсектоакарицидам очень чувствительны водные ракообразные (дафнии, циклопы) и личинки насекомых; к гербицидам-высшие водные растения; к альгицидам - водоросли и т. д. Поэтому они могут служить тест объектами для установления загрязнения водоема соответствующими токсикантами.

Для доказательства токсичности загрязненной водной среды ставят биопробы непосредственно в водоемах ("рыбная" проба) - в делевых садках. Последние устанавливают в водоем, помещают в них чувствительных к токсикантам рыб (окунь, ерш, форель и др.) и ведут наблюдения за их поведением. Подобное исследование можно провести в аквариумах или бассейнах, заполнив их водой из водоемов, сточной водой в разных разведениях и др.

Токсичность нативного патологического материала или экстрактов ядов из органов рыб определяют на лабораторных животных (рыбах, мышах, крысах, кошках, лягушках, насекомых) путем скармливания, парентерального введения или прямого контакта с патматериалом. Выбор животных и методика постановки бионробы зависят от характера предполагаемого ядовитого вещества. Например, при подозрении на пестицидное загрязнение опыты ставят на комнатных мухах, дрозофилах, комарах, используя следующие методы.

Метод сухой пленки. Пестициды извлекают из исследуемого объекта ацетоном. Экстракт фильтруют в чашку Петри, испаряют и в чашку помещают 20 30 насекомых. Появление у них нервнопаралитических явлений и отсутствие их у контрольных указывает на наличие ядохимикатов.

Метод кормления. Внутренние органы отравленных рыб растирают в ступке с сахарным песком и скармливают насекомым. Проба считается положительной, если все насекомые погибают с типичными признаками судорог и параличей.

Метод водных взвесей заключается в выдерживании (экспонировании) комаров, дафний, циклопов, инфузорий или рыб в водных суспензиях органов.

Органолептические исследования основаны на свойстве многих химических веществ издавать запахи, которые определяют по пятибалльной шкале. Концентрации большинства сильно пахнущих веществ, оцениваемых органолептические как правило, находятся на уровне или ниже границы, при которой эти вещества оказывают токсический эффект. Это обстоятельство весьма важно не только для диагностики отравлений, но и для ветеринарно-санитарной экспертизы рыбы.

Прозрачность и цвет воды определяют по гидрохимическим методикам.

Исследование рыбы на наличие постороннего запаха и привкуса проводят пробой варки. Желательно установить запасы, в мясе и внутренних органах рыб, проваривая их вместе или раздельно. Берут около 100 г мелко нарезанных кусочков непотрошеной рыбы или отдельно мяса и внутренних органов, заливают двойным количеством воды и кипятят до 5 мин в колбе, прикрытой Пеклом. После закипания воды проверяют запах, приподнимая стекло, а в Конце пробы оценивают запах, привкус и прозрачность бульона. По специфическому запаху можно обнаружить фенол и его производные (хлорфенолы), гваякол, мононитробензол, бутилбензол, мононитротолуол, толуидин, хинолин, нафтол, нафтиламин, нефть и продукты ее перегонки (бензин, керосин, соляровое масло и др.), смолы и дегти, канифоль, терпены, камфору, тимол, ментол, эфирные масла, смоляные кислоты, альдегиды (формальдегид, параформ, метальдегид), хлор- и фосфорорганические пестициды и др.

Лабораторные исследования. Важнейшим условием получения достоверных результатов исследований является правильный выбор объектов анализа, своевременный их отбор и формулировка задачи исследования.

Правила отбора проб. Пробы воды берут в нескольких точках водоема с таким расчетом, чтобы собранные образцы отражали загрязненность определенного участка (зоны гибели рыб, места впадения ручья или сбросного канала, района интенсивного поверхностного стока и т. д.), а также в незагрязненном участке (выше по течению). На промышленных предприятиях необходимо исследовать воду после локальной очистки, в месте выпуска очищенных сточных вод (створе) и на расстоянии 500 м от него. Воду желательно брать в разное время суток, чтобы учесть особенности технологии производства.

Пробы воды не менее 1-2 л отбирают батометром из поверхностных (на глубине 30-50 см) и придонных слоев в чистые стеклянные или полиэтиленовые бутыли. Перед заполнением посуду ополаскивают 2-3 раза исследуемой водой. В тех случаях, когда время транспортировки проб воды составляет больше суток, их рекомендуется фиксировать различными консервантами в зависимости от целей исследования (табл. 21). Зимой воду следует утеплить, чтобы исключить ее замерзание.

Таблица 21. Методы консервирования воды для химических исследований

(Примечания: 1) при указании двух консервантов применяют один из них: 2) для консервирования используют концентрированные кислоты и хлороформ, разбан ление реактивов указано в скобках; 3) неконсервированные пробы хранят в холодильнике при температуре 3-4°С.)

Пробы грунта массой 2 кг берут также из разных зон водоема дночерпателем Экмана или Кирпичникова. Грунт упаковывают в широкогорлые банки или полиэтиленовые мешки. Бентосные организмы (хирономиды, олигохеты, моллюски) отмывают от ила водой из водоема в количестве 100-150 г. Планктон собирают планктонной сеткой, фильтруя такое количество воды, чтобы получить около 50 г живой массы.

Предназначенную для исследования рыбу доставляют в лабораторию в живом виде. Ее перевозят в молочных бидонах, живорыбных машинах или чанах, заполненных водой из обследуемого водоема. Для химико-токсикологического анализа пригодна снулая рыба в охлажденном или замороженном виде. Объем пробы должен составлять не менее 1 кг по массе или 5 экземпляров рыб каждого вида и возраста. В качестве контроля следует отправлять такое же количество здоровых рыб из благополучной зоны того же или лучше из соседнего водоема. В исключительных случаях, если нельзя обеспечить вышеперечисленные условия транспортировки, рыбу, планктонные и бентосные организмы консервируют 70%-ным этиловым спиртом. Патологический материал для гистологических исследований фиксируют в 10%-ном нейтральном формалине, жидкостях Карнуа или Буэна.

Отобранный материал этикетируют, упаковывают, опечатывают и высылают с нарочным в ветеринарную лабораторию. В сопроводительном письме, кроме данных обследования водоема, обязательно указывают предполагаемое токсическое вещество или группу, а также другие виды исследований, которые необходимы для постановки диагноза.

Материал, поступивший в лабораторию, делят на две части: одну часть исследуют сразу, а вторую хранят в холодильнике или в консервированном виде для повторных анализов.

Направление лабораторных исследований и подбор методик зависит от конкретной ситуации на водоеме и предполагаемого диагноза. В группу обязательных относят органолептические, гидрохимические и химико-токсикологические исследования воды, грунта, органов рыб, беспозвоночных животных и растительности на наличие предполагаемого ядовитого вещества. Воду исследуют методами, изложенными в сборнике "Унифицированные методы анализа вод" или согласно методическим указаниям, утвержденным ГУВ Госагропрома СССР. Для определения токсических веществ в органах рыб и других гидробионтах при отсутствии специальных методик, утвержденных Главветупром Госагропрома СССР, следует использовать методы, применяемые а ветеринарии и медицине. Они изложены в руководствах: А. В. Николаев "Теория и практика химико-токсикологического анализа в ветеринарии", М. Д. Швайкова "Токсикологическая химия", И. Д. Гадаскина с соавт. "Определение промышленных неорганических ядов в организме", М. А. Клисенко и др. "Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде" и др.

В зависимости от показаний дополнительно проводят гематологические, биохимические, гистологические, бактериологические, вирусологические и паразитологические исследования. Они необходимы для установления объективных данных о характере патологического процесса и дифференциальной диагностики токсикозов от заразных болезней рыб.

Оценка результатов исследований. Заключение о причине гибели рыб составляется на основе тщательного анализа и сопоставления результатов всего комплекса полевых и лабораторных исследований. Для постановки диагноза на отравление решающее значение имеет обнаружение ядовитых веществ и их метаболитов в воде, биологических объектах и грунте, а также выявление специфических изменений в организме рыб.

Однако, в силу большого разнообразия химических веществ, поступающих в водоемы, при оценке полученных результатов необходим дифференцированный подход. В первую очередь следует критически оценивать данные химико-токсикологических исследований, поскольку даже отрицательный результат во многих случаях не является доказательством отсутствия токсикоза, и наоборот, обнаружение токсического вещества не всегда служит абсолютным указанием на отравление. В этих случаях учитывают стойкость, миграционные способности, пути метаболизма, кумулятивные свойства и фоновое содержание обнаруженного вещества во внешней среде.

При обнаружении тяжелых металлов, стойких пестицидов (хлор- и ртутьорганических), полихлорбифенилов и др. следует иметь в виду, что они в небольших количествах могут содержаться во многих водоемах и не вызывать отравлений. Тяжелые металлы входят в состав тела рыб как микроэлементы, а также могут колебаться в зависимости от геохимической провинции. Поэтому при оценке количественного содержания этих веществ в органах рыб и других объектах нужно учитывать фоновый уровень и сопоставлять их с известными количествами, способными вызвать острую или хроническую интоксикацию рыб.

В ряде случаев необходимо иметь в виду возможность эндогенного появления в организме некоторых веществ. Например, в органах рыб содержатся небольшие остатки аммиака как конечного продукта азотистого обмена. При гнилостном разложении тканей могут образовываться цианиды и сероводород.

Многие химические вещества (фосфорорганические пестициды и другие органические соединения) быстро разлагаются в водной среде и организме гидробионтов. Они обнаруживаются только в ранние сроки интоксикации, а затем выявляются их метаболиты или можно получить отрицательный результат. Трудности постановки диагноза на основе данных химико-токсикологического исследования связаны еще и с тем, что далеко не для всех химических веществ разработаны чувствительные и специфичные методы определения и, с другой стороны, очень слабо изучена взаимосвязь количественного содержания вещества в организме и эффектом его действия, то есть не установлены те их уровни, которые вызывают гибель рыб.

Поэтому в диагностике большинства отравлений решающее значение имеет совокупность дополнительных и косвенных показателей. Постановка биологической пробы или использование ферментных методов обнаружения ядов (ФОС) в сочетании с данными анамнеза и клинико-анатомических исследований позволяет осуществлять групповую диагностику интоксикаций. Особенно это важно при комбинированных токсикозах, вызванных несколькими химическими веществами.

По данным гидрохимического анализа, косвенно можно судить о загрязнении водоемов коммунально-бытовыми и животноводческими стоками, минеральными удобрениями и другими токсикантами, влияющими на гидрохимический режим. Ведущими показателями их действия являются резкий дефицит кислорода и увеличение аммиака, сероводорода, нитритов и других продуктов разложения органических веществ. Азотные удобрения сильно повышают содержание в воде аммиака, нитритов, нитратов.

Нередко решающее значение для диагностики токсикоза имеют подробно изученные обстоятельства гибели рыб, сообщения очевидцев, сведения о наиболее характерных признаках отравления, материалы обследования источников загрязнения, а также исключение заразных болезней рыб.

Таким образом, при постановке диагноза на отравление необходимо не только провести многосторонние исследования, но и уметь их правильно оценить, выявить характерные ведущие показатели, которые являются безусловным доказательством наличия интоксикации рыб тем или иным ядовитым веществом, группой соединений, сточных вод и т. д.