CC BY
9
0,08' 0,07 0.06 0,05 0.04
аоз 0,02 opi
Рис. 2. Накопление кадмия в эмбрионах при разных путях поступления в организм оксида (а) и хлорида (б) кадмия. По оси ординат — концентрация кадмия, мкг/г. 1 — 1 ПДК. И — 80 ПДК. Столбики с косой штриховкой — ингаляционное действие, с горизонтальной—пероральное введение, с перекрестной — комплексное поступление.
Таким образом, одновременное поступление неорганических соединений кадмия ингаляционным и пероральным путем приводит к усилению эмбриотоксического эффекта по сравнению с его раздельным поступлением. Это прослеживается по показателям течения беременности, внутриутробного развития эмбрионов, аномалий развития эмбрионов, при наблюдениях за ростом и развитием поколения.
Исследования содержания кадмия в эмбрионах и плацентах выявили достоверное увеличение накопления кадмия при воздействиях оксида и хлорида в концентрациях на уровне 20 и 80 ПДК. Накопление кадмия находилось в прямой зависимости от уровня воздействия, причем содержание его в плацентах было в 3,5—10 раз выше, чем в эмбрионах. При воздействии на уровне 1 ПДК различий в накоплении кадмия в эмбрионах и плацентах между опытными и контрольными группами не выявлено, за исключением достоверного увеличения содержания кадмия в плацентах при воздействии хлорида кад-
мия. Сравнительный анализ данных о накоплении кадмия в эмбрионах при комплексном и раздельном поступлении в организм изучаемых соединений позволяет считать, что наблюдается эффект суммации. Так, суммарное количество кадмия в эмбрионах при ингаляционном и пероральном поступлении соединений кадмия на уровне 1 и 80 ПДК соответствует количеству кадмия, которое накапливается у эмбрионов при комплексном поступлении в организм (рис. 2).
Результаты исследований позволяют сделать вывод о том, что усиление эмбриотоксического действия при комплексном поступлении в организм проявляется по типу простой суммации эффектов, наблюдающихся при поступлении кадмия ингаляционным или пероральным путем, что подтверждают и данные о накоплении кадмия в эмбрионах и плацентах. При этом эмбрноток-сическое действие оксида и хлорида кадмия примерно одинаково.
Литература
1. Дыбан А. П., Баранов В. С., Акимова И. М. //Арх. анат.— 1970, —№ 10, —С. 89—99.
2. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия химических веществ при гигиеническом обосновании их ПДК в воде водных объектов / Красов-ский Г. Н. и др. — М., 1984.
3. Методы изучения отдаленных последствий действия химических загрязнений атмосферного воздуха / Гофмек-лер В. А. и др. — Владивосток, 1978.
4. Dawson A. //Stain Technoi. — 1926. — Vol. 1, —P. 123.
Поступила 16.07.86
Summary. Experimental results on the evaluation of complex intake of cadmium oxide and chloride are presented. Simultaneous inhalation and peroral intake of cadmium nonorganic compounds cause embryotoxic effect intensification compared to their separate intake which is developed as a simple summation.
УДК 613.632:547.532)-07:612.592.014.49
Л. М. Мелесова, В. К. Фадеева, М. В. Сидорова, Е. М. Вихрова
АДАПТАЦИЯ К ХОЛОДУ НА ФОНЕ БЕНЗОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В литературе имеются факты, показывающие, что химические соединения — окись углерода, металлоиды, сернистый аигидрид, фенол — могут вызывать изменения реактивности организма и уменьшать его устойчивость к действию ряда неблагоприятных факторов производственной среды [9, 14], гипоксической гипоксии [5], инфекции [12] и к температурным воздействиям [8, 11 15]. Другая возможность состоит в ухудшении способности организма адаптироваться к измененной среде [4, 6, 13].
В работе была предпринята попытка изучить возможное влияние измененной реактивности,
вызванной длительным воздействием бензола, на способность организма адаптироваться к пониженным температурам воздуха.
Исследования выполняли на 48 беспородных крысах-самцах с исходной массой тела 260±15,г. Животные были разбиты на 4 группы по 12 особей в группе. Крысы 1-й группы служили контролем. Крысы 2, 3 и 4-й групп получали бензол в концентрациях 1 000, 10 000 и 20 000 мг/л. Бензол растворяли в подсолнечном масле в соотношении 1 : 3 и вводили зондом в желудок ежедневно на протяжении 4 мес. Контрольные крысы получали в таком же количестве подсолнеч-
мое масло. Модель холодовой адаптации создавали путем постоянной экспозиции животных в климатической камере при температуре воздуха 4±1°С на протяжении 6 нед (содержание в индивидуальных клетках).
Изучали картину периферической крови — содержание эритроцитов, гемоглобина, показатель гематокрита, цветовой показатель, среднюю • концентрацию гемоглобина в эритроците, количество ретикулоцитов, а также содержание лейкоцитов с дифференциальным подсчетом клеток белой крови. Кровь анализировали в динамике интоксикации бензолом и при последующей адаптации к холоду. Подсчет клеток крови выполнен на автоматическом счетчике «Целло-скоп-134». Для окраски и подсчета ретикулоцитов использовали метод Гейльмейера.
Для изучения влияния интоксикации бензолом на адаптацию к холоду через 6 нед постоянного содержания в холоде проведены 2 серии опытов. В первой серии изучали устойчивость крыс к охлаждению. В ходе опыта животное последовательно подвергалось воздействию двух температур: 25—26°С (условия термонейтральной зоны) £ в течение 1 —1,5 ч и 2±0,5°С в течение 1 ч. Во второй серии исследовали действие норадрена-лина па общую теплопродукцию и вазоконстрик-цию периферических сосудов. Действие на теплопродукцию оценивали по выраженности теплового эффекта — приросту потребления кислорода и температуры в «ядре» тела, вазоконстрик-торное действие — по длительности понижения температуры кожи у корня хвоста на внутримышечное введение норадреналина в дозе 0,4 мг/кг. Во время опыта у животных регистрировали температуру кожи «ядра» тела и потребление кислорода. Температуру «ядра» тела измеряли медно-константановой термопарой при введении в прямую кишку на глубину 7 см (ободочная кишка). Температуру регистрировали методом динамической прецизионной термографии [2]. Потребление кислорода принимали за меру общей теплопродукции и регистрировали с
помощью газоанализатора «Спиролит». На 10 контрольных и 30 подопытных крысах постав» лено 85 опытов.
Результаты исследований обрабатывали ва-риационно-статистическим методом с использованием критериев I Стыодента и Фишера.
Исследования проводили в два этапа. На 1 этапе крысы 2, 3 и 4-й групп получали бензол в разных концентрациях ежедневно на протяжении 4 мес.
Через 4 мес в периферической крови животных в результате интоксикации бензолом развивалась гипохромная анемия — снижение количества эритроцитов, ретикулоцитов, уровня гемоглобина, числа лейкоцитов с изменением их морфологического состава, цветового показателя (в пределах 20%), средней концентрации гемоглобина в эритроците. Нарушалось нормальное соотношение нейтрофильных клеток — абсолютное число палочкоядерных нейтрофилов в 2 раза превышало количество сегментоядерных форм; понижалось количество лимфоцитов. Клиническая картина крови свидетельствовала о выраженной бензольной интоксикации. Результаты исследования приведены в табл. 1.
На фоне бензольной интоксикации у животных выявлено заметное усиление калоригениого и вазоконстрикторного действия норадреналина. В условиях термонейтральной зоны при 25— 26°С в покое после введения норадреналина в дозе 0,4 мг/кг (внутрибрюшинно) у контрольных крыс (15) прирост температуры «ядра» тела составлял 0,73±0,07°С и был кратковременным — 12±2,6 мин, кратковременной была констрикция сосудов кожи — 5±0,7 мин. У подопытных крыс (30), получавших бензол в разных концентрациях, после введения той же дозы норадреналина наблюдали больший и более продолжительный прирост температуры тела — на 1,1±0,1°С в течение 31—76 мин более длительную констрик-цию сосудов кожи — 9±2,3—12±3,6 мин по сравнению с контролем (Р<с0,01). И у подопыт-
Таблица 1
Влияние 4-месячного внутрижелудочного введения бензола на некоторые показатели крови (М±т)
Показатель Контроль Концентрация бензола, мг/л
1 10 20
Гемоглобин, г% Эритроциты, ■ 1012/л Цветовой показатель Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, % Ретнкулоциты, °/оо Лейкоциты, • 109/л Нейтрофнлы палочкоядерные, • 10°/л Нентрофилы сегментоядерные, • Ю9/л Лимфоциты, • 10"/л 14,5±0,35 8,94±0,44 1,02±0,05 34,8± 2,23 28,0±4,22 12,40±0,75 0,89±0,19 Г,91±0,67 9,23±0,81 10,7±0,41* 8,09±0,26 0,79±0,07* 23,2±0,91* 15,0±3,25* 11,35±1,26 2,14±0,73* 1,10±0,26 7,79±0,99 10,9±0,42* 7,92±0,41 0,83±0,05* 26,5± 1,59* 11,0±2,96* 8,83±0,53* 2,06±0,26* 1.21-+-0,13 6,53± 1,47 12,3±0,32* 7,52±0,33* 0,98±0,02 31,6±0,85 13,0± 1,24* 9,57±0,92* 2,67±0,23* 0,98±0,13* 5,87±0,45*
Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочка — достоверность различия показателей по отношению к контролю (Р<0,05).
ных, и у контрольных крыс реакция развивалась практически сразу после введения норадренали-на.
Возросший температурный и вазоконстриктор-ный эффект норадреналина у крыс с бензольной интоксикацией свидетельствует о повышении чувствительности адренергических механизмов к норадреналину. Поскольку прирост температуры тела наблюдали одновременно с понижением температуры кожи, нельзя исключить влияния сосудистой реакции периферических участков тела в изменениях температуры «ядра». Однако устойчиво выраженный прирост температуры тела, в отдельных опытах сохраняющийся более 1 ч, позволяет предполагать активирующее действие норадреналина на процессы метаболизма, следствием чего является повышение теплообразования в организме.
Выявленные в результате бензольной интоксикации нарушения в картине крови и изменения реактивности адренергических механизмов, регулирующих термогенез и тонус периферических сосудов, представляются важными с точки зрения возможного влияния этих изменений на последующую адаптацию к холоду.
На II этапе исследования все животные были высажены в климатическую камеру на 6 нед (холодовая адаптация).
В процессе холодовой адаптации реакция крови крыс на фоне бензольной интоксикации была существенно изменена, сдвиги изученных показателей у животных опытных групп различались количественно. У крыс 2-й группы концентрация эритроцитов увеличивалась на 24%, гемоглобина— на 52%, гематокрит — на 43%. У крыс 3-й и 4-й групп содержание эритроцитов, гемоглобина и показатель гематокрита увеличивались на 13—15, 27—35 и 20—23% ' соответственно. У крыс 1-й группы («чистая» адаптация} увеличение этих показателей составляло 6, 3 и 15 % соответственно. Описанные изменения свидетельствуют о большей выраженности компенсаторных реакций крсви у крыс, получавших бензол в меньших дозах (2-я группа), и меньшей выраженности их у крыс, получавших бензол в больших дозах (3-я и 4-я группы). Через 6 нед после адаптации к низкой температуре среды у животных, получавших бензол, развивалась ретикуло-цитопения, уменьшалось количество лейкоцитов, подавлялся гранулоцитопоэз, снижалось абсолютное число лимфоцитов (Р<0,05).
Характер приспособительных реакций крови в ходе адаптации к холоду у животных, получавших бензол, свдительствует о длительном функциональном напряжении механизмов системы крови, участвующих в транспорте кислорода, и угнетении механизмов неспецифической защиты. Причиной указанных изменений могут служить нарушения крови, развивающиеся в результате предшествующей интоксикации, которые препят-
ствуют формированию приспособительных реакций крови на холоде.
После 6 нед постоянного содержания на холоде у животных были изучены адаптационные изменения в системе терморегуляции. Адаптационные сдвиги под действием холода оценивали по общепринятым критериям холодовой адаптации— способности поддерживать на постоянном уровне температуру «ядра» тела в ответ на переохлаждение и величине калоригенного действия норадреналина. Последний широко используется для количественной оценки терморегуляционной теплопродукции и степени адаптированности к холоду [1, 3, 7, 10]. Оценивали также выраженность вазоконстрикторного действия норадреналина на периферические сосуды, как описано выше.
У контрольных крыс («чистая» адаптация) при экспозиции на холоде температура «ядра» тела с началом охлаждения постепенно повышалась до 39,4±0,4°С, достигнутый уровень температуры стабилизировался на время холодовой экспозиции.
У крыс, получавших бензол, реакция на охлаждение, как правило, носила фазный характер. Первая фаза длительностью 24—41 мин характеризовалась повышением температуры «ядра» тела в разных группах до 39,4±0,3—39,9± ±0,2 °С, этой стадии соответствовал достигнутый уровень температуры тела. В течение второй фазы температура «ядра» тела постепенно снижалась и к концу охлаждения (через 1 ч) достигала 38,4±0,3—38,6±0,4°С против 39,0±0,4°С в контроле. В разных опытных группах эта закономерность прослеживалась в большей или меньшей степени. Оба типа реакции приведены на рисунке.
Приведенные термограммы показывают, что у крыс на фоне бензольной интоксикации проявлялась меньшая устойчивость к воздействию хо-лодового фактора.
Результаты опытов с изучением калоригенного и вазоконстрикторного действия норадреналина представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что введение норадреналина крысам, получавшим бензол, вызывало у них меньший, чем у контрольных животных, прирост потребления кисло-
33,5 39 36,5 38
О 15 30 45 60
Температура «ядра» тела у крыс при экспозиции на холоде послс 0 нед холодовой адаптации.
По оси абсцисс — время воздействия холодового фактора, мин; по оси ординат — температура «ядра» тела. "С. / — «чистая» адаптация: 2 — адаптация на фоне интоксикации бензолом в концентрации 20 ООО мг/л.
Таблица 2
Реакция крыс в ответ на введение норадреналина после 6 нед холодовой адаптации (М±т)
Прирост пот-
£ Прирост тем- ребления Время мета- Время вазо-
« X пературы те- кислорода к болической констриктор-
с 2 ла к уровню уровню по- реакции. ной реакции.
>» ^ покоя, °С коя. Мин мин
а. о С—> CC МЛ/(КГ 'МИН)
1-я 3,7±0,7 29,4±4,9 46,0±4,3 38,0±7,1
2-я 3,0±0,2* 25,3±2,8 36,1±3,2 23,0±5,5
3-я 1,9±0,3* 25,6±5,0 26,0±6,9* 19,0±6,5*
4-я 1,8±0,3* 9,2±2,9* 72,0± 10,0* 14,0±3,2*
рода, статистически значимый у крыс 4-й группы (Р<С0,001), и меньшее повышение температуры тела (Р<0,05). Выявлена определенная закономерность в проявлении калоригенного эффекта норадреналина в зависимости от дозы: у крыс 2-й группы прирост потребления кислорода и время метаболической реакции не сильно отличались от таковых в контроле; у крыс 3-й группы прирост потребления кислорода также не сильно отличался от контроля, но прирост температуры тела был почти в 2 раза ниже и время метаболической реакции значительно короче, чем в контроле; у крыс 4-й группы прирост потребления кислорода был в 3 раза меньше, прирост температуры тела — в 2 раза ниже, время реакции увеличивалось в 1,5 раза по сравнению с контролем. Указанные сдвиги, отражающие состояние адаптационных изменений теплопродукции на холоде, свидетельствуют об ослаблении реакции повышения теплообразования у животных, получавших бензол. У этих животных существенно было ослаблено и вазоконстриктор-ное действие норадреналина, о чем свидетельствует сокращение времени констрикции сосудов по сравнению с контролем (Я<;0,05).
В результате проведения опытов с норадрена-?лином установлено, что для животных опытных групп общим является ослабление его калоригенного и вазоконстрикторного действия в процессе адаптации к холоду, что указывает на ослабление эффективности двух терморегуляционных реакций на холоде — реакции увеличения теплопродукции и сосудистой реакции сокращения теплоотдачи. Время и величина отклонения изученных параметров от контроля («чистая» адаптация) отражают глубину воздействия интоксикации на исход адаптации. Сказанное подтверждает сравнительно низкую устойчивость »этих животных к холоду.
Полученные результаты позволяют заключить, что бензол в указанных концентрациях оказывает дестабилизирующее действие на организм. Он нарушает компенсаторно-приспособительные реакции крови для поддержания соответствующего уровня кислородной емкости крови. Вызывая устойчивую гипоксию, бензол выступает как де-
задаптирующий фактор, изменяющий реактивность организма к действию пониженной температуры воздуха: вызывает длительное напряжение антигипоксических реакций крови и задерживает формирование специфических адаптационных реакций в системе терморегуляции при адаптации к холоду, снижая устойчивость организма к действию данного фактора.
Наши результаты находятся в соответствии с высказываемыми в литературе положениями о том, что состояние антигипоксических реакций и адаптационные перестройки в системе терморегуляции могут служить ключевыми оценочными показателями степени напряжения физиологических механизмов организма в измененных температурных условиях среды и могут быть рекомендованы для оценки состояния адаптирован-ности присочетанном действии неблагоприятных температурных условий и химических веществ.
Литература
1. Баженов Ю. И. Терморегуляция и мышечная деятельность при адаптации к холоду: Автореф. дис... д-ра биол. наук.— Л., 1978.
2. Бахилина И. М. // Физиол. журн. СССР.— 1967. — Т. 53, —№ 1, —С. 119—121.
3. Иванов К■ П., Ткаченко Е. Я., Якименко М. А., Туманова А. М. //Там же.— 1973.— Т. 59.— №12. — С. 1883—1888.
4. Казначеев В. П. // Вестн. АМН СССР.— 1975. — № 10.— С. 17—28.
5. Кустов В. В., Литау В. Г. // Всесоюзная конф. по экологической физиологии, биохимии и морфологии, 5-я: Тезисы докладов. — Л., 1977.— С. 412—413.
6. Кустов В. В., Литау В. Г. //Косм, биол., 1979. — № 6. — С. 69—72.
7. Ларюхина Т. М. // Бюл. экспер, биол. — 1976. — № 3. — С. 286—289.
8. Мелесова Л. М., Фадеева В. К., Вихрова Е .М. // Гиг. и сан. — 1984, — № 1, — С. 22—25.
9. Михайлуц А. П. // Комплексные гигиенические исследования в районах интенсивного промышленного освоения. — Новокузнецк, 1982.— С. 172—173.
Ю.Пастухов Ю. Ф. //Физиол. журн. СССР. — 1980. —
Т. 66. — № 5. — С. 739—745. И. Покровский В. А., Фаустов А. С., Зубрицкий К■ В.. Куралесин Н. А. // Вопросы гигиены и токсикологии некоторых производств органического синтеза.:—Воронеж, 1982.— С. 20—23.
12. Прокопенко Ю. И., Карочкин Б. Б., Климова Д. М. и др. // Состояние и перспективы развития гигиены окружающей среды: (Методология, теория, практика).—М„ 1985.— С. 25—28.
13. Тартаковская Л. #.// Гиг. труда.— 1985. — №3. — С. 11 — 13.
14. Фридлянд И. Г. Значение неблагоприятных производственных факторов в возникновении и течении некоторых заболеваний. — М., 1966.
15. Чашин В. П. // Природа и хозяйство Севера. — Мурманск, 1984. — № 12.— С. 68—72.
Поступила ltt.08.86
Summary. Under the effect of prolonged benzene-related intoxication, rats developed reactivity impairments of the oxygen-conveying blood function and reactivity shifts in adrenergic mechanisms regulating thermogenesis and peripheral vascular tension. The presented shifts adversely influence subsequent animals' adaptation to cold.
