Worker Health Study Summaries – Organophosphate Exposure

Research on long-term exposure

Pesticide Applicators (Organophosphate Exposure)


Study Background

NIOSH studied the long-term effects of organophosphate poisoning on the nervous system

Why NIOSH did the study

People who become sick as a result of organophosphate exposure (organophosphate poisoning) have immediate effects to their nervous system. People usually recover from these effects in a few days.

Some people exposed to high levels of pesticides may not feel sick but may have lowered levels of an enzyme important for the nervous system. When this enzyme called cholinesterase (ChE) is too low, it may cause sweating, mental confusion and other symptoms.

Low ChE levels usually recover to the normal levels in a few days when workers are removed from pesticide exposure.

We wanted to know if there are long-term effects to the nervous systems of people who have been poisoned by organophosphate pesticides. We also wanted to know if workers with prior lowered ChE levels had any lasting effects on their nervous system.

How NIOSH and CalEPA did the study

NIOSH and CalEPA asked three groups of men to be in the study. Men in California who had been poisoned by organophosphates between 1982 and 1990 were the first group. Doctors in California are required to report all organophosphate poisonings to the State, and NIOSH tried to locate all of the men in these reports.

The second group in the study were men who had lowered ChE levels due to working with pesticides.

Organophosphate and carbamate pesticides lower the ChE activity in the blood. When ChE is too low, a person’s nervous system is affected. Sweating, mental confusion, and other symptoms may occur. It may be the start of poisoning.

In California, pesticide handlers have regular blood tests to check for lowered ChE. If a person has a 30-40% drop in ChE, he/she must stop working with pesticides until the ChE returns to normal. This state program protects pesticide handlers from poisoning.

The third group in the study were male friends of the men who had been poisoned or who had lowered ChE. These friends were the non-exposed group.

We studied 128 poisoned men, 45 pesticide handlers with prior lowered ChE, and 90 non-exposed men,

Tests In the study

There were 27 tests of nervous system function used in the study.

We measured how fast 5 different nerves conducted electric impulses. We also measured the amplitude or how strong the nerve’s response was.

We also measured the ability to feel vibrations in the fingers and toes.

Study participants did ten tests on computers that measured such things as memory, reaction time, the ability to recognize patterns, and the ability to repeat a simple task many times.

A NIOSH doctor gave each participant a clinical exam of his nervous system. From this exam, men who had nervous system disorders such as stroke were excluded from the study.

Results of the study

We compared the test results of the poisoned group and the pesticide handlers to the results of the non-exposed group.

The poisoned men did less well than the non-exposed men on 3 of 27 tests. Sometimes the differences were very small.

The poisoned group did not do as well as the non-exposed group on the test of repeating a simple task many times.

We looked at a sub-group of the poisoned men whose poisoning was confirmed by a ChE blood test. We called these men the “definitely poisoned” group.

The “definitely poisoned” group had less ability to feel vibrations in the fingers and toes than the non-exposed group.

We also looked at a sub-group of the poisoned men who were hospitalized when they were poisoned.

The hospitalized group did less well on the test of repeating a simple task many times. They also had less ability to feel vibration to the fingers and toes.

The hospitalized group took longer to recognize patterns than the non-exposed group.

Men who took more sick days alter being poisoned did worse on several of the tests than those who took fewer sick days. These tests were reaction time, tapping a finger quickly on a computer key, and the ability to feel vibrations in the fingers.

The pesticide handlers who had lowered ChE did as well as the non-exposed group on all of the tests.


The poisoned men did not do as well as the non-exposed men on 3 of the 27 tests of nervous system function.

There were no differences in test results between the men who had lowered ChE and the non-exposed men.

These results suggest that exposure to organophosphate at a level that did not produce illness does not have my long term effects on the nervous system. However, poisoning due to high level exposure may have some long term effects.

For the tests in this study, there are no “normal” or “abnormal” scores. Worse performance on some tests is not likely to have any impact on your day-to-day functioning. We used the tests to measure differences in nervous system function between men who were poisoned by or exposed to pesticides and men who were not.

If you, your family or your doctor would like more information or would like a copy of the study report, please call 800-356-4674 and ask for the study of “Organophosphate Pesticide Poisoning”.

Additional Resources

Steenland K, Jenkins B, Ames R et al. (1994). Chronic Neurological Sequelae to Organophosphate Pesticide Poisoning. American Journal of Public Health 84 (5):731-736. (Study Report)

Ames R, Steenland K, Jenkins B et al. 1995). Chronic Neurologic Sequelae to Cholinesterase Inhibition among Agricultural Pesticide Applicators. Archives of Environmental Health 50(6):440-443.

Noticias Sobre el Estudio de Fumigantes de NIOSH

Investigación de NIOSH Sobre el Effecto Cbonioo de la Intoxicación por Pesticidas Orqanqfosforados en el Sistema Nervioso

Porque Condujo NIOSH esta Investigación

Las personas que se enferman como resultado de la exposición a organofosforados (intoxicación por organofosforados) sufren de efectos inmediatos en su sistema nervioso. Habitual mente estos efectos se recuperan en unos pocos días.

Algunas personas expuestas a altos niveles de pesticidas no se sienten enfermas, pero pueden tener niveles disminuidos de una importante enzima para el sistema nervioso. Cuando esta enzima llamada colinesterasa (ChE) está a niveles muy bajos, puede causar sudoración, confusión mental y otros síntomas.

Los niveles bajos de ChE habitualmente se recuperan a niveles normales en unos pocos días si los trabajadores son retirados de la exposición a pesticidas organofosforados.

Esta investigación pretende averiguar si existen efectos crónicos o de largo plazo en el sistema nervioso de las personas que han sufrido de intoxicación por pesticidas organofosforados. También se investigó si los varones con niveles previos de ChE disminuidos tenían efectos crónicos sobre el sistema nervioso.

Como NIOSH y Cal/EPA Llevarona Cabo La Investigación

NIOSH y CalVEpa felicitaron a tres grupos de varones que participaran en tí estudio. Varones de California que habían sufrido de intoxicación por pesticidas organofosforados entre 1982 y 1990 fueron el primer grupo. Los médicos en California deben, por ley, informar todos los casos de intoxicación por organofosforados al Estado, y NIOSH trató de localizar todos los varones en estos informes.

El segundo grupo en el estudio fueron varones con niveles bajos de ChE, debido a su trabajo con pesticidas, como manipuladores.

Los pesticidas organofosforados y carbamatos disminuyen el nivel sanguíneo de actividad de ChE. Cuando este nivel es muy bajo, el sistema nervioso de las personas es afectado. Sudoración, confusión mental y otros síntomas pueden ocurrir. Puede ser el comienzo de la intoxicación.

En California, los manipuladores de pesticidas son controlados regularmente con exámenes de sangre ftra detectar niveles disminuidos de ChE. Si una persona tiene una caída de 10-40% en su nivel de ChE, debe dejar de trabajar con pesticidas hasta que su nivel de ChE légrese a lo normal.

Este programa estatal protege a los manipuladores de pesticidas de intoxicarse.

El tercer grupo de este estudio fueron varones amigos de aquellos que se habían intoxicado o tenían niveles bajos de ChE. Estos amigos constituyeron el grupo de no expuestos.

Estudiamos 128 varones con intoxicación previa, 45 manipuladores de pesticidas con niveles disminuidos de pesticidas previo a la investigación, y 90 varones no expuestos.

Pruebas utilizadas en la investigación

Se usaron 27 pruebas de función del sistema nervioso.

La velocidad de conducción de 5 nervios diferentes fue medida. También se midió la amplitud o potencia de la fespuesta nerviosa.

Se midió ¡a sensibilidad de los dedos de manos y pies para percibir vibraciones.

Los participantes en la investigación rindieron diez pruebas en computadores que evaluaron parámetros como memoria, tiempo de reacción, habilidad para reconocer secuencias y habilidad para repetir una tarea simple varías veces.

Un médico de NIOSH hizo un examen clínico del sistema nervioso a cada participante de la investigación. A través de este examen las personas con afecciones del sistema nervioso, como infartos cerebrales, fueron excluidos del estudio.

Resultados del Estudio

Se compararon los resultados de los exámenes del grupo intoxicado y de los manipuladores de pesticidas con el grupo de los no expuestos.

Los trabajadores intoxicados tuvieron resultados inferiores en los exámenes que aquellos no expuestos en 3 de 27 pruebas. Algunas veces las diferencias fueron muy pequeñas.

El grupo de intoxicados tuvo resultados inferiores al grupo de los no expuestos en la prueba de repetir muchas veces una tarea simple.

También se investigó un subgrupo de intoxicados, cuya intoxicación fue confirmada por un examen sanguíneo de ChE. Este grupo fue llamado el grupo “definitivamente intoxicado”.

El grupo “definitivamente intoxicado” tuvo menos sensibilidad para vibraciones en los dedos de las manos y los pies que el grupo de no expuestos.

También estudiamos el subgrupo de intoxicados que requirieron hospitalización para tratar su intoxicación. Este grupo tuvo peores resultados en la prueba de repetir una tarea simple muchas veces. También tuvo menos sensibilidad a las vibraciones en los dedos de las manos y los pies.

El grupo hospitalizado demoró más en reconocer las secuencias que tí grupo de no expuestos.

Las personas que estuvieron fuera del trabajo por más tiempo después de su, intoxicación, tuvieron peores resultados en varias de la pruebas que aquellos que estuvieron menos días. Estas pruebas fueron tiempo de reacción, golpear con un dedo rápidamente en una tecla del computador, y la sensibilidad para vibraciones en los dedos de la mano.

Los manipuladores que habían tenido ChE baja tuvieron resultados similares al grupo de los no expuestos en todas las pruebas.


Los intoxicados no tuvieron tan buenos resultados como ios no expuestos en 3 de 27 pruebas de fundón del sistema nervioso. No hubo diferencias en los resultados de las pruebas entre aquellos que habían tenido bajos niveles de ChE y los no expuestos.

Estos resultados sugieren fue la exposición a organofosforados a un nivel que no produce enfermedad no tiene ningún efecto crónico sobre el sistema nervioso. Sin embargo, la intoxicación por exposición t altos niveles puede tener algunos efectos crónicos.

Para las pruebas utilizadas en esta investigación, no hay resultados “normales” “anormales”, Resultados ftartso tiifertores m algunas pruebas es poco probable que tengan algún impacto en el desempeño diario de las personas. Usamos las pruebas para medir diferencias en el funcionamiento del sistema nervioso entre varones que se habían intoxicado o habían estado expuestos a pesticidas yvarones no expuestos y no intoxicados.

Si Ud., su fomilia o su médico desea obtener más información o le gustaría tener una copia del Informe fnal, por favor lame al I-100-356-4674.

Page last reviewed: April 8, 2020