Отравление хозяйственных животных фтором (флюороз)

При использовании кормовых добавок с фтором следует учитывать возможные неблагоприятные последствия для развития зубов и костей, а также риск остеосаркомы у некоторых видов. Диагноз отравления фтором ставится на основании анамнеза, клинических признаков и анализа проб кормов, воды, тканей и сыворотки крови. Заболевание, возникающее в результате хронического воздействия высоких концентраций соединений фтора, обычно плохо поддается лечению. 

Загрязнение окружающей среды соединениями фтора может происходить в результате природных процессов (например, вулканических выбросов). Фтором могут быть богаты некоторые горные породы, почвы и вода ряда регионов. Фтористые соединения (например, фторид натрия, фторосиликат натрия, кремнефтористоводородная кислота) добавляются в питьевую воду для человека в концентрации ~ 1 мг/л с целью уменьшения кариеса зубов (эта рекомендация не является общепринятой). При избыточном поступлении фторидов в организм могут возникать как острые, так и хронические отравления. Максимально допустимая концентрация фтора в кормах для животных у большинства видов колеблется в пределах ~ 20-50 мг/кг (на сухое вещество). Для хозяйственной птицы допускается доза до 200 мг/кг. Однако указанные концентрации могут варьировать в зависимости от возраста, продолжительности воздействия, кормления, здоровья отдельных животных. Сообщается, что животные с относительно длительным периодом продуктивного использования, например, молочный КРС, более восприимчивы к флюорозу. В рекомендациях по концентрации фтора в питьевой воде для продуктивных животных обычно предлагается показатель ~1-2 ppm (пропромилле, частей на миллион). 

Соединения фтора в природе встречаются в фосфатах горных пород и известняке. Частыми причинами отравления фтором являются отходы производства удобрений и минеральных добавок, а также образующиеся при производстве стали и алюминия. Пыль, разносимая ветром от производственных предприятий, может загрязнять кормовые культуры на многие километры вокруг. Когда культуры, выращенные на загрязненной почве, содержат повышенную концентрацию фтора, это происходит из-за физического их загрязнения почвенными частицами — прямое поглощение фтора растениями невелико. Рекомендуется, чтобы кормовые фосфорные добавки содержали <1% фтора. 

Острое воздействие высоких концентраций фтора может вызвать коррозионное повреждение тканей. Напротив, хроническое действие, которое наблюдается чаще, вызывает задержку или нарушение минерализации костей и зубов. Растворимость соединений фтора, воздействию которых подвергается животное, коррелирует со степенью тяжести отравления. Растворимые соединения на ~50% выводится через почки посредством клубочковой фильтрации. Более 95% удерживаемого организмом фтора откладывается в костях и зубах, образуя гидроксиапатит после включения его в метаболизм кальция. Когда воздействие фтора происходит в низких концентрациях, растворимость эмали зубов снижается, что способствует ее защите. При более высоком уровне фтора эмаль становится плотной и хрупкой. Если воздействие происходит во время беременности, серьезно поражаются развивающиеся кости и зубы плода. Неравномерная минерализация матрикса костей и зубов, связанная с измененной амелобластической, одонтобластической или остеобластической активностью, в конечном итоге приводит к плохому формированию эмали, экзостозу, склерозу и остеопорозу.

Как правило, острое отравление фтором связано с применением аскаридицидов (фторид натрия), родентицидов (фторосиликат натрия). Клинические признаки заболевания появляются в течение 2 часов. Смертельная доза фторида натрия составляет ~ 5-10 мг/кг. Признаки отравления могут проявляться после перорального приема фторидных соединений в концентрации ~1 мг/кг. Концентрации кальция и магния в сыворотке быстро снижаются после появления клинических признаков. Характерны тяжелый гастроэнтерит, слюнотечение, признаки беспокойства, потливость, истощение, мышечная слабость, скованность движений, одышка, желудочковая тахикардия и клонические судороги, часты падежи. Хронический флюороз характеризуется признаками недостаточности питания, аномалиями скелета и зубов. Снижение потребления кормов и воды, сопровождающееся потерей веса и снижением продуктивных показателей, в т.ч. удоя, отражает поражение зубов и нарушение жевания. Типична пятнистая, "меловая", ямчатая или окрашенная эмаль, а также неравномерный/чрезмерный износ зубов. Скелетные аномалии, связанные с повышенной резорбцией и ремоделированием кости, вызывают тяжелую хромоту, скованность движений, аномальный рост копыт и экзостозы. На более поздних стадиях хронического флюороза КРС тяжело пораженные животные могут быть вынуждены передвигаться на коленях из-за сильного поражения суставов. Периостальный гиперостоз часто поражает ребра. Метаболически активные растущие кости молодых животных затрагиваются сильнее. Часто наблюдаются анемия и гипотиреоз.

При макроскопическом и гистопатологическом исследовании в случаях острого отравления фтором отмечают тяжелое воспаление ЖКТ и дегенеративные изменения в таких органах, как печень, почки и легкие. После хронического воздействия во время беременности серьезно страдают плоды и новорожденные: имеются двусторонние и симметричные аномалии скелета, кости мелово-белые, с патологоанатомическими признаками нарушения остеогенеза, ускоренного ремоделирования и резорбции. Образование аномальной кости приводит к экзостозам (наиболее выраженным в длинных костях), склерозу и остеопорозу. Чаще всего поражаются нижняя челюсть, ребра, пясть и плюсны. Зубы пестрые, "меловые", с пятнами и неравномерно изношены; прорезывание постоянных зубов может задерживаться. 

Предварительный диагноз ставят на основании анамнеза, клинических признаков и патологоанатомического исследования в случае падежей. Анализ образцов тканей, воды и кормов для измерения концентрации фтора предоставляет ценные подтверждающие данные. 

Диагноз острого отравления фтором следует ставить на основании анамнеза воздействия и типичных клинических и гистопатологических данных. Диагностическое подтверждение с помощью анализа мочи или сыворотки следует интерпретировать с осторожностью, поскольку происходит быстрое выведение фторидов. Измерение концентрации кальция и магния в сыворотке может предоставить подтверждающие данные. 

Хронический флюороз может развиваться в течение многих месяцев. Обнаружение фтора в тканях следует рассматривать в сочетании с анамнезом, клиническими признаками заболевания, результатами вскрытия. Животные, у которых наблюдаются скелетные и зубные аномалии, хромота, истощение, снижение продуктивности и остеопороз, должны быть обследованы на хронический флюороз. Синдромы других заболеваний, таких как артрит, дефициты кальция, фосфора или витамина D, отравления металлами (молибденом, селеном или мышьяком), эрготизм, можно спутать с хроническим флюорозом. 

При оценке состояния животных могут оказаться полезными рентгенография и гистологическая оценка образцов тканей с анализом сыворотки. У сельскохозяйственных животных нормальная концентрация фтора в рационе колеблется в пределах ~ 20-50 мг/кг. В зависимости от продолжительности воздействия и видовой восприимчивости концентрации в рационе в пределах 100-300 мг/кг могут вызвать хроническое отравление. Концентрация в воде >30 мг/л считается токсичной. У молодняка молочного скота с высоким потенциалом производственного использования описываемый уровень должен быть снижен как минимум вдвое. Поскольку фтор не накапливается в мягких тканях, анализ печени и почек имеет ограниченную полезность. У продуктивных животных референтный диапазон концентрации фтора в плазме составляет <0,2 мг/л, тогда как концентрации в диапазоне от 0,7 до 1,9 мг/л соответствуют флюорозу. Концентрации в моче <0,5 мг/л считаются нормальными. Токсические концентрации, указывающие на недавнее воздействие фтора, варьируют в пределах 14-120 мг/л. Концентрации фтора в костях и зубах могут достигать 1500 мг/кг и 1000 мг/кг, соответственно, без видимых побочных эффектов. Концентрации в диапазоне от 6000 до 13000 мг/кг и от 7500 до 11000 мг/кг, соответственно, отвечают диагнозу хронического флюороза хозяйственных животных. Уровень в плазме может существенно увеличиться, когда концентрация фтора в костной ткани достигнет насыщения.

Цель лечения — устранение всасывания соединений фтора и поддержание адекватного водного обмена у животных с признаками острого флюороза. Прогноз и ответ на лечение в хронических случаях плохие, поскольку повреждения необратимы. Животным с острым отравлением можно вводить глюконат кальция (внутривенно) и гидроксид магния или молоко перорально, чтобы свести к минимуму всасывание фтора, хотя прогноз при отравлении высокой дозой часто неблагоприятный. При развитии проявлений хронического флюороза лечение становится неэффективным. Основная работа должна быть направлена на профилактику. 

Во многих случаях может оказаться затруднительным или непрактичным вывоз хозяйственных животных из загрязненных территорий. Кормовые добавки с карбонатом кальция, солей алюминия, метасиликатом магния, бором уменьшают абсорбцию фтора или усиливают его выведение. Продуктивным животным рекомендуется скармливать добавки и минеральные смеси, содержащие <1% фтора. Если ограничение воздействия фтора на организм животных невозможно или нецелесообразно, следует рассмотреть возможность выращивания видов с относительно коротким производственным циклом, например, птицы, свиней или овец. Снижение действия фтора на молодняк и беременных может ограничить развитие хронического флюороза. В зоне риска также находятся животные с зобом (при йодном дефиците), заболеваниями почек и несахарным диабетом. Фильтрация помогает снизить действие соединений фтора через питьевую воду.