Organophosphate und Carbamate sind gängige Bestandteile von Insektiziden, die die Cholinesterase-Aktivität hemmen, was zu akuten muskarinartigen Manifestationen (z. B. Speichelfluss, Tränenfluss, Wasserlassen, Durchfall, Erbrechen, Bronchorrhö, Bronchospasmus, Bradykardie, Miosis) und einigen Nikotinsäure-Symptomen führt, einschließlich Muskelzuckungen und Schwächgefühl. Eine Neuropathie kann sich Tage bis Wochen nach der Exposition entwickeln. Die Diagnose erfolgt klinisch und manchmal nach einem Versuch mit Atropin, einer Messung der Erythrozyten-Acetylcholinesterase-Spiegel, oder beides. Bronchorrhö und Bronchospasmus werden mit titriertem hochdosierten Atropin behandelt. Eine neuromuskuläre Toxizität wird mit IV Pralidoxim behandelt.
(Siehe auch Allgemeine Grundlagen zu Vergiftungen.)
Organophosphate und Carbamate sind chemisch strukturell verschieden, hemmen aber beide die Cholinesteraseaktivität. Einige werden medizinisch verwendet, um neuromuskuläre Blockade (eg, neostigmine, pyridostigmine, edrophonium) oder Glaukom (echothiopate), myasthenia gravis (pyridostigmine) und Alzheimer-Krankheit (tacrine und donepezil) zu behandeln.
Einige Organophosphate wurden als Nervenwirkstoffe für den Einsatz in der Kriegsführung entwickelt. Eines davon, Sarin, wurde von Terroristen verwendet. Organophosphate und Carbamate sind gebräuchliche Insektizide (siehe Tabelle Symptome und Behandlung von spezifischen Giften). Die am häufigsten bei Vergiftungen von Menschen beteiligten Stoffe sind:
Carbamate: Aldicarb und Methomyl
Organophosphate: Chlorpyrifos, Diazinon, Dursban, Fenthion, Malathion und Parathion
Organophosphate und Carbamate sind weltweit häufige Ursachen von Vergiftungen und giftinduzierten Todesfällen.
Pathophysiologie
Organophosphate und Carbamate werden durch den Magen-Darm-Trakt, die Lunge und die Haut aufgenommen. Sie hemmen die Plasma- und Eythrozyten-Cholinesterase und verhindern den Abbau von Acetylcholin, was zu einer Anreicherung in den Synapsen führt. Carbamate werden spontan innerhalb von etwa 48 Stunden nach der Exposition anaktiveirt. Organophosphate können jedoch irreversibel an Cholinesterase binden.
Symptome und Beschwerden
Akuttherapie
Organophosphate und Carbamate verursachen cholinerge Symptome aufgrund der Aktivierung der beiden wichtigsten cholinergen Rezeptoren, die als muskarinisch und nikotinisch bezeichnet werden:
Muskarinische cholinerge Symptome: Speichelfluss, Tränenfluss, Urinieren, Stuhlgang, Erbrechen, spitze Pupillen (Miosis), Bronchorrhö und Keuchen, Bradykardie
Nikotinische cholinerge Symptome: Mydriasis, Tachykardie, Schwäche und Faszikulationen, Schwitzen, Bauchschmerzen
Typisch für diese Manifestationen sind Muskelfaszikulationen und Muskelschwäche. Atemwegsbefunde schließen Kurzatmigkeit, Keuchen und Hypoxie ein, die schwerwiegend sein können. Die meisten Patienten haben eine Bradykardie und, bei schweren Vergiftungen, eine Hypotonie. Eine Toxizität für das zentrale Nervensystem ist häufig, manchmal mit Krampfanfällen und Erregbarkeit und häufig mit Lethargie und Koma. Eine Pankreatitis ist möglich, und Organophosphate können zu Herzrhythmusstörungen wie AV-Block und QTc-Intervall-Verlängerung führen.
Verzögerte Befunde
Schwäche, insbesondere der proximalen, Schädel- und Atemmuskulatur kann sich 1–3 Tage nach der Exposition gegenüber Organophosphaten oder, selten, gegenüber Carbamaten entwickeln, selbst unter Behandlung (fortgeschrittenes Syndrom). Diese Symptome verschwinden nach 2–3 Wochen. Einige Organophosphate (z. B. Chlorpyrifos, Triorthocresylphosphat) können zu einer Neuropathie führen, die 1–3 Wochen nach der Exposition einsetzen kann. Der Mechanismus ist wahrscheinlich unabhängig von der Erythrozyten-Cholinesterase-Spiegel und das Risiko ist unabhängig von der Schwere der Vergiftung. Langfristige, anhaltende Folgen der Organophosphat-Vergiftung können kognitive Defizite oder Parkinson-Syndrom sein.
Diagnose
Muscarinisches Toxidrome mit auffälligen Atemwegsbefunden, punktförmigen Pupillen, Muskelkrämpfen und Schwäche
Manchmal Erythrozyten-Cholinesterase-Spiegel
Die Diagnose basiert in der Regel auf dem charakteristischen muskarinartigen Toxidrom bei Patienten mit neuromuskulären und respiratorischen Befunden, insbesondere bei Patienten mit Expositionsverdacht. Wenn die Befunde nicht eindeutig sind, kann eine Umkehrung oder Minderung der muskarinartigen Symptome nach einer Gabe von 1 mg Atropin (0,01–0,02 mg/kg bei Kindern) die Diagnose erhärten. Das spezifische Gift sollte, wenn möglich, identifiziert werden. Viele Organophosphate riechen charakteristischerweise nach Knoblauch oder Mineralöl.
Die Erythrozyten-Cholinesteraseaktivität, die von einigen Labors gemessen werden kann, zeigt die Schwere der Vergiftungen an. Wenn sie schnell bestimmt werden kann, können die Werte verwendet werden, um die Wirksamkeit der Behandlung zu überwachen, jedoch ist das klinische Ansprechen des Patienten der wichtigste Anhaltspunkt dafür.
Behandlung
Unterstützende Behandlung
Atropin bei respiratorischen Symptomen
Dekontamination
Pralidoxim bei neuromuskulären Manifestationen
Behandlung im Krankenhaus
Die unterstützende Behandlung ist am wichtigsten. Die Patienten sollten wegen der Schwäche der Atemmuskulatur engmaschig auf respiratorische Insuffizienz überwacht werden.
Atropin wird in Mengen gegeben, die ausreichen, um den Bronchospasmus und die Bronchorrhö zu lindern, und nicht primär, um die Pupillengröße oder die Herzfrequenz zu normalisieren. Die Anfangsdosis beträgt 2–5 mg IV (0,05 mg/kg bei Kindern); die Dosis kann alle 3–5 Minuten nach Bedarf verdoppelt werden. Mehrere Gramm Atropin können erforderlich sein, um stark vergiftete Patienten zu behandeln.
Eine Dekontamination wird so schnell wie möglich nach der Stabilisierung eingeleitet. Pflegende Angehörige sollten darauf achten, während die Betreuung nicht selbst kontaminiert zu werden. Bei äußerer Kontamination wird die Kleidung entfernt und die Körperoberfläche gründlich abgespült. Bei einer Einnahme, die weniger als 1 h zurückliegt, kann Aktivkohle verwendet werden. Eine Magenentleerung wird in der Regel nicht angewendet. Wenn sie doch vorgenommen wird, dann nur nach Intbation, um eine Aspiration zu verhindern.
Pralidoxim (Pyridin-2-aldoximmethoxyiodid, 2-PAM) wird nach dem Atropin gegeben, um neuromuskuläre Symptome zu lindern. 2-PAM (1–2 g bei Erwachsenen, 20–40 mg/kg bei Kindern) wird über 15–30 min IV nach einer Exposition mit Organophosphat oder Carbamat verabreicht, denn häufig ist anfangs die Identität des Giftes unklar. Eine Infusion kann nach dem Bolus gegeben werden (8 mg/kg/h bei Erwachsenen, 10–20 mg/kg/h bei Kindern).
Benzodiazepine werden bei Krampfanfällen eingesetzt. Prophylaktische gegebenes Diazepam kann dabei helfen, neurokognitive Spätfolgen nach moderater bis schwerer Organophosphatvergiftung zu verhindern.
Behandlung am Unfallort
Menschen, die mit diesen Giften Kontakt hatten und nicht in der Nähe eines Krankenhauses sind, können niedrige Dosen von Atropin anwenden, indem sie in Apotheken erhältliche, eigens dafür hergestellte Selbstinjektionsprodukte verwenden (2 mg für Erwachsene und Kinder > 41 kg; 1 mg für Kinder von 19–41 kg, 0,5 mg für Kinder < 19 kg). Die Selbstinjektion von 10 mg Diazepam wurde für Personen empfohlen, die einem chemischen Angriff mit Nervenkampfstoffen ausgesetzt waren.
Wichtige Punkte
Organophosphate werden als Insektizide, medizinische Wirkstoffe und chemischen Waffen verwendet.
EIne Verdachtsdiagnose solte gestellt werden, wenn Patienten ein muskarinartiges, cholinergenes Toxidrom mit signifikanten respiratorischen und neuromuskulären Befunden haben.
Die Diagnose wird durch das Ansprechen auf Atropin gestellt und manchmal durch Bestimmung des Erythrozyten-Cholinesterase-Spiegel.
Die Behandlung erfolgt unterstützend durch Atropingabe, um Bronchospasmus und Bronchorrhö zu lindern und durch 2-PAM zur Kontrolle der neuromuskulären Symptome.