С изменением концентрации токсиканта может меняться как степень токсического эффекта, так и повреждения различных тканей, органов и систем организма. Это относится как к минеральным, так и органическим ядам.
Стадии отравления рыб ядами нервного действия:
1. Начало беспокойства. При посадке рыбы в сосуд с чистой водой она ведет себя очень неспокойно: мечется в разные стороны, учащается дыхательный ритм, широко раскрывает рот и отставляет в стороны плавники. Однако уже через 2—3 минуты она успокаивается. Подобное же явление наблюдается при посадке рыбы в раствор токсического вещества, так что кратковременное беспокойство нельзя принимать за начало токсического действия. Но затягивающееся беспокойство заставляет предполагать действие яда.
2. Первые признаки расстройства чувствительности. После того как пройдет первое беспокойство, рыба спокойно лежит на дне. Для первых признаков расстройства чувствительности характерно поднятие лучей плавников, затем энергичное вздрагивание плавников, судорожное и большей частью поверхностное, но частое дыхание; нередко наблюдается неполное закрытие рта и легкое дрожание челюстей.
3. Стадия повышения или понижения раздражимости. Для рыб с повышенной раздражимостью характерно стремительное плавание. Внешне даже слабые раздражения вызывают сильную реакцию у рыб, особенно световое раздражение.
4. Первое расстройство равновесия. Наблюдается опрокидывание рыбы на бок или спину. Различают следующие виды потери равновесия: при предшествующем раздражении сильно напрягаются плавники, что вызывает потерю способности к движению; при понижении чувствительности наступает сильное изнеможение и паралич плавников, что вызывает опрокидывание на бок; паралич деятельности плавательного пузыря при сохранности деятельности плавников; нет реакции ни со стороны глаз, ни со стороны плавников. Эти состояния рыб могут переходить одно в другое.
|
5. Полная потеря равновесия, полная а т а к с и я. В этой стадии рыбы внезапно опрокидываются на бок или спину. При этом следует обращать особое внимание на следующие моменты: а) дышит ли рыба, как часто и глубоко; б) подвижна ли она (дрожание, стремительное плавание, вялые или затруднительные движения или у нее наступает паралич); в) «сознает» ли рыба свое положение (движение глаз, компенсаторное движение плавников); г) наблюдаются ли судороги челюстей, хвоста или плавников, какова их частота, усиливаются они или ослабевают.
6. Конечная стадия – агония. Полная потеря равновесия переходит постепенно в конечную стадию: многие яды вызывают смерть путем удушья; нервно-паралитические яды вызывают паралич центра дыхания. Рыба, погибшая от паралича, почти всегда тускло окрашена, туловище после смерти часто изогнуто.
7. Трупное окоченение. Оно представляет собой полное отвердение тела и всех плавников. Иногда, особенно при смерти от истинного паралича, оно может наступить и тогда, когда дыхание еще продолжается. У таких рыб жаберные крышки и грудные плавники могут двигаться несколько часов, в то время как хвост окоченел. Хроматофоры во время трупного окоченения исчезают и снова появляются; позднее образуются пятна.
Адаптация – способность рыб привыкать к определенным ядам. Она зависит от химической природы и концентрации яда: более выражена адаптация к ядам органической природы и почти отсутствует к неорганическим.
|
Кумуляция – способность вещества накапливаться в организме при многократном поступлении (материальная кумуляция) либо вызывать сенсибилизацию организма к повторным явлениям (функциональная кумуляция). Большинство протоплазматических и энзиматических ядов (фториды, цианиды, меркаптаны, фосфорорганические соединения, свинец и др.) действует посредством функциональной кумуляции.
Функциональная кумуляция встречается чаще, чем материальная.
В отравлении рыб различают латентную и летальную фазы:
а) латентная фаза – это отрезок времени от момента контакта с ядом до первых симптомов отравления;
б) летальная фаза – это отрезок времени с момента проявления потери равновесия (рыба еще живая, но в ее организме развиваются необратимые процессы); обратимость отравления при переносе в свежую воду не происходит до времени гибели.
Время от латентной до летальной фазы в физиологическом аспекте подразделяют на следующие периоды (в опыте с пограничными концентрациями токсических веществ):
первая фаза – безразличное отношение организма к примеси яда даже при длительном действии раствора. Эта стадия соответствует весьма малым концентрациям токсического вещества;
вторая фаза – стимуляция обмена вещества и всей жизнедеятельности организма, выражающаяся, в частности, в увеличении прироста живого веса у рыб;
третья фаза – угнетение обмена веществ, переходящее по мере повышения концентрации яда в общую депрессию всех жизненных функций. У рыб, например, это выражается не только в приостановке роста, но и в уменьшении живого веса;
|
четвертая фаза – частичное отмирание популяции, а именно, гибель тех особей, которые оказались менее резистентны к данным концентрациям (сублетальная зона концентраций);
пятая фаза соответствует действию летальных концентраций, вызывающих 100 %-ную гибель подопытных особей данного вида. Последняя фаза – результат острого отравления.
Различают прямую и косвенную группу факторов, влияющих на токсичность вещества:
1) факторы, оказывающие прямое влияние на физиологические функции организма (изменение проницаемости жабр, кожных покровов и других биологических мембран) и способствующие быстрому проникновению яда;
2) факторы, влияющие на яд, изменяющие его концентрацию или физико-химические свойства.
Влияние факторов на характер действия сточных вод подразделяют на три основные группы:
1) влияние на свойства загрязняющих веществ,
2) на время и условия контакта организма с этими веществами,
3) на чувствительность организмов к загрязнению.
Некоторые факторы могут действовать и по всем трем направлениям. Экологические факторы влияют как на характер действия токсикантов, так и на устойчивость рыб к ядам.
Температура воды. Концентрация токсического вещества и время гибели (концентрация – время), характеризующие устойчивость рыб, тесно связаны с температурой воды.
Содержание растворенного в воде кислорода. Установлено, что дефицит кислорода в воде влияет на интенсивность обмена веществ, снижает устойчивость рыб ко многим ядам органической и неорганической природы.
Концентрация водородных ионов (величина рН). Изменение активной реакции среды в ту или иную сторону от нейтральной значительно влияет на устойчивость рыб к ядам, изменяя степень токсичности ядовитых веществ. При этом имеются в виду не крайние величины рН, токсически действующие сами по себе, а те, которые не оказывают какого-либо токсического эффекта.
Жесткость воды. Уже давно установлено, что токсическое действие многих солей щелочных, щелочноземельных и тяжелых металлов снижается в жесткой и морской воде. Физико-химически это явление объясняется тем, что высокоминерализованные воды, содержащие соли кальция, калия, натрия, магния и бария, снижают растворимость токсического вещества, образуя с ними нерастворимые осадки, и токсичность их в десятки раз уменьшается.
Из других экологических факторов, влияющих на токсикорезистентность рыб, следует указать на содержание в водоеме углекислоты, скорость течения воды, свет.
По чувствительности к ядам рыбы в речной воде делятся на следующие группы:
1-я группа – высокочувствительные: ручьевая форель, радужная форель, лососи.
2-я группа – очень чувствительные: окунь, ерш.
3-я группа – чувствительные: плотва, щука.
4-я группа – слабочувствительные: карп, линь, карась.
Возрастной фактор также немаловажен в определении путей воздействия яда в естественном водоеме как на популяцию в целом, так и на отдельные стадии развития организма. Раньше считалось, что устойчивость рыб к токсикантам увеличивается с возрастом и наиболее уязвимыми стадиями онтогенеза рыб при действии токсических веществ является стадия личинки и малька. Позже появились сведения, что в небольших концентрациях яда молодь рыб живет дольше, чем взрослая, в то время как при высоких концентрациях не наблюдается заметного возрастного различия в устойчивости к ядам.
Концентрация яда и его природа вызывают у рыб разную реакцию:
а) положительная реакция, когда рыба привлекается на заданный токсический раствор и предпочитает его чистой воде. Такая реакция была обнаружена у колюшек на слабые растворы аммиака (0,001 N), сернокислой меди, в то время как более концентрированные растворы этих веществ они избегали.
б) нейтральная реакция – отсутствие способности рыб отличать токсический раствор от чистой воды. Рыбы плохо различают некоторые вещества, преимущественно действующие на нервную систему (фенол, орто- и паракрезол), а также хлористую ртуть, детергенты (СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества);
в) отрицательная реакция – способность рыбы обнаруживать и избегать растворенные в воде токсические вещества, причем реакция у рыб проявляется на концентрациях ниже токсических. К таким веществам относятся
азотнокислый свинец, нитрат свинца, нитрат кальция и натрия, сульфат цинка, концентрированные растворы кислот и щелочей (для кислот от рН 5, 4 и ниже, для
щелочей – от рН 11 и выше), дефицит кислорода и повышенное содержание углекислоты, сероводорода и другие соединения.
Синергизм – явление взаимодействия двух или нескольких компонентов, три котором токсический эффект выше, чем каждого компонента в отдельности.
Антагонизм – отрицательный синергизм, то есть действие компонентов, противоположное друг другу, в результате чего токсический эффект смеси снижается. Антагонизм может быть физиологический (противоположное действие на одну и ту же функцию организма) и химический (нейтрализация веществ в результате химического взаимодействия).