CC BY
2
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 618.33-099-092.9-02:615.916:546.48'133).015.21:(547.532 + 546.815'175
Н. Н. Литвинов, В. И. Казачков, Л. Ф. Астахова, 3. М. Гасимова, В. С. Журков
БЕНЗОЛ И НИТРАТ СВИНЦА КАК МОДИФИКАТОРЫ ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
ХЛОРИСТОГО КАДМИЯ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В настоящее время отмечается очевидное несоответствие между числом химических соединений, признанных опасными для человека по тератогенному и эмбриотоксическому действию, и общим количеством вредных веществ, у которых данные типа действия выявлены в эксперименте на животных [1,5]. В связи с этим нами было выдвинуто предположение, что действие химических факторов окружающей среды на репродуктивную функцию человека не только может быть следствием их непосредственного эмбриотоксического или тератогенного эффекта, но и во многих случаях обусловлено изменением неспецифической резистентности организма, способствующим реализации неблагоприятных эффектов других вредных веществ [2].
Основным недостатком экспериментальных работ по изучению комбинированного действия различных химических соединений на беременных животных является использование высоких доз и
концентрации, а также неадекватных реальным условиям путей их введения.
Конкретная цель настоящей работы заключалась в экспериментальном выявлении роли перо-рального воздействия на крыс бензола и нитрата свинца, как условий, способствующих реализации эмбриотоксического эффекта, индуцированного известным эмбриотоксическим веществом — хлористым кадмием.
Неинбредным крысам-самкам разводки питомника «Крюково» АМН СССР (начальная масса тела 220—265 г) после спаривания с интактными самцами с 1-го по 20-й день беременности ежедневно с помощью зонда перорально вводили хлористый кадмий в дозах 7,5 и 15 мг/кг. В этот же период животные с питьевой водой получали бензол (10 ПДК — 5 мг/л), нитрат свинца (10 ПДК — 0,3 мг/л), а также их комбинации в тех же дозах и концентрациях, что и при изолированном воздействии. На 21-й день беременности всех крыс забивали и проводили анализ эмбриотоксического материала согласно [3].
Результаты оценки эмбриотоксических свойств бензола и нитрата свинца при их изолированном поступлении в организм крыс показали, что их действие не является абсолютно безопасным для нормального развития потомства: достоверно уменьшался средний краниокаудальный размер плодов, а в группе животных, получавших бензол, одновременно снижалась масса плодов (см. таблицу).
Эмбриотоксическое действие хлористого кадмия при его изолированном введении в дозах .7,5 и 15 мг/кг проявлялось в изменении практически всех изученных показателей. На основании полученных результатов установлены математические зависимости важнейших показателей эмбрио-токсичности от дозы:
01 = 7,129+0,420л- (¿= ¿/2=3,389+0,472* (/= ¿/з=9,721+0,836х (/= ¿/4=4,050—0,02(/= £/5= 35,844—0,10* (/= ¿/6=42,744—0,741а: (/
= 2,670; рс0,05), = 2,484; р<0,05), 4,194; р<0,001), = 2,448; р<0,05), 4,113; р<0,001), = 3,306; р<0,01),
где ух, у2 И уз
пред-, постимплантационная и
общая эмбриональная смертность соответственно, %; £/4 —— средняя масса эмбрионов, г; у$ — средний краниокаудальный размер эмбрионов, мм; уь — прирост массы тела самок на 21-й день беременности, %; х — доза кадмия, мг/кг.
Комбинированное воздействие кадмия и бензола приводило к более выраженным нарушениям развития потомства и течения беременности у крыс-матерей, о чем, в частности, свидетельствует несовпадение кривых зависимости доза -<- эффект для предымплантационной, общей эмбриональной смертности при изолированном и комбинированном с бензолом действии кадмия (см. рисунок). Постимплантационная смертность при этом практически не изменялась.
При изучении комбинированного действия кадмия и нитрата свинца отмечены существенные изменения практически всех показателей эмбрио-токсичности. В группе животных, получавших кадмий в дозе 7,5 мг/кг, при дополнительном воздействии нитрата свинца в 3 раза увеличивалось среднее число резорбированных плодов, приходящихся на 1 крысу, снижалась средняя масса плодов с 4,04=4=0,07 до 3,85=ь0,11 г и средний размер эмбрионов с 35,29=1=0,31 до 34,144=0,24 мм, достоверно повышалась общая эмбриональная смертность, отчетливо проявлялась тенденция к увеличению постимплантационной эмбриональной смертности.
В группе крыс, получавших большую дозу кадмия (15 мг/кг) и нитрат свинца, наблюдалось наиболее выраженные изменения по сравнению с другими опытными группами: прирост массы тела крыс-самок на 21-й день беременности был почти в 2 раза меньше контрольных величин, в 2 раза по сравнению с изолированным действием кадмия возрастало среднее число мертвых и резор-
Результаты изучения эмбриотоксических свойств кадмия, бензола и нитрата свинца (М±т)
Показатель я Контроль Бензол (10 ПДК) Нитрат свинца (10 ПДК) Cd (7,5 мг/кг) Cd (7,5) + бензол (Ю ПДК) Cd (7,5) + нитрат свинца (10 ПДК) Cd (15 мг/кг) Cd (15) +бензол (10 ПДК) Cd (15) + нитрат свинца
Число самок 14 14 14 14 14 14 14 14 14
Прирост массы тела крысы, % 42,92 49,27 42,01 36,84 30,82 31,69 31,81 27,66 23,55
±2,76 ±3,10 ±1,86 ±2,43 ±2,80 ±2,27 ±1,96 ±1,85 ±2,09**
Число живых плодов на 1 крысу 13,14 12,50 11,93 11,07 11,43 11,64 11,79 11,21 10,36
-4-0,70 ±0,57 4-0,56 ±0,94 ±1,03 ±0,54 ±0,61 ±0,83 ±0,59
Число мертвых плодов 0 0,07 0,07 0,29 0,14 0,14 0,07 0,14 0,14
-1-0,07 ±0,07 ±0,12 ±0,1 ±0,1 -+-0,07 ±0,1 ±0,1
Число резорбированных плодов 0,36 0,21 0,29 0,50 0,57 1,50 1,14 1.21 2,29
±0,13 ±0,11 ±0,12 ±0,14 ±0,17 ±0,29** ±0,27 ±0,28 -1-0,44*
Число желтых тел беременности 14,36 13,79 13,36 13,29 14,07 15,43 14,93 14,79 15,00
±0,61 ±0,57 ±0,55 ±1,05 ±0,95 ±0,45 ±0,64 ±0,81 ±0,57
Масса плода, г 3,98 4,03 3,83 4,04 4,12 3,85 3,66 3,75 3,51
Краниокаудальный размер плода, мм ±0,12 ±0,07 ±0,07 ±0,07 ±0,13 ±0,11 ±0,07 ±0,09 ±0,07
35,71 34,94 34,81 35,29 34,43 34,14 34,07 33,71 33,27
±0,30 ±0,23* ±0,33* ±0,31 ±0,23** ±0,24** ±0,22 ±0,13 ±0,25*
Масса плаценты, г 0,73 0,76 0,71 0,79 0,80 0,76 0,71 0,75 0,68
±0,02 ±0,02 ±0,02 ±0,03 ±0,03 ±0,02 ±0,03 ±0,03 ±0,01
Гибель эмбрионов, %: ¥
предымплантационная 6,30 7,04 8,20 10,20 14,64 13,65 12,60 15,40 14,76
±1,32 ±1,89 ±2,30 ±2,29 ±2,50 ±2,34 ±1,24 -+•3,99 ±1,57
постимплантационная 2,83 2,30 2,61 8,04 7,21 12,48 9,92 10,74 18,74
±1,08 ±1,02 ±0,98 ±2,31 ±2,12 ±2,64 ±2,42 ±2,45 ±3,38*
общая 8,86 9,14 10,80 17,70 20,34 24,46 21,40 24,02 31,16
±1,95 ±2,19" ±1,73 ±2,42 ±3,69 ±3,02* ±1,93 ±4,50 -4-2,45**
Примечание. Одна звездочка — достоверные различия с контролем, две группы животных, получавших соответствующую дозу только кадмия (р<;0,05).
достоверные различия с показателями
бированных плодов. Предымплантационная эмбриональная смертность повышалась при этом лишь на 2,16% (р>0,05), постимплантацион-ная — на 8,82%, общая эмбриональная — на
9,76% (р<0,01).
При оценке всей совокупности данных отмечено, что при комбинированном воздействии кадмия и нитрата свинца изменялись следующие показатели эмбриотоксичности: прирост массы тела крыс (р=0,0007), средний размер =0,0008), постимплантационная щая эмбриональная смертность
Регрессионный анализ экспериментальных данных позволил получить следующие уравнения, описывающие зависимость изменений показателей эмбриотоксичности от дозы кадмия при комбинированном воздействии кадмия и нитрата свинца:
8,923+0,437* (/=2,212; р<0,05),
(t-it-it" it"
г Л
эмбриона (р=
(р=0,0156) и об-(р=0,0012).
у 1
У2--Уъ=
У 4 =
Уъ У 6=
=3,208± 1,076* 11,965+1,357* 34,845—0,103* = 3,888—0,021* 41,648—1,231*
4,522; р<0,001), = 5,828; р<0,001), = 3,955; р<0,001), = 2,525; р<0,05), = 6,333; р<0,001),
где у\, у2 и уз — пред-, постимплантационная и общая эмбриональная смертность, %; у4 — средний размер эмбриона, мм; уъ — средняя масса эмбриона, г; у6 — прирост массы тела крыс на 21-й день беременности, %; х — доза кадмия, мг/кг.
Анализ графического отображения первых трех уравнений регрессии показал полное несовпадение
О
75
о-а
150
Зависимость пред-, постимплантационной и общей эмбриональной смертности (А, Б и В соответственно) от дозы кадмия при его изолированном (1) и комбинированном с бензолом (2) или нитратом свинца (5) действии на крыс в течение
всего периода беременности.
По оси абсцисс смертность, %; а
- доза кадмия, мг/кг; по оси ординат — эмбриональная в — фактические данные: для кадмия (а), кадмня + бензола (б), кадмия + нитрата свинца (в).
дозоэффективных зависимостей для комбинированного (с нитратом свинца) и изолированного действия кадмия.
С целью оценки достоверности влияния нитрата свинца и бензола на эмбриотоксичность кадмия нами были проанализированы дозоэффективные зависимости разности изменений какого-либо исследуемого показателя от дозы кадмия при комбинированном воздействии по сравнению с изолированным действием. Разность показателей постим-плантационной эмбриональной смертности в группе крыс, получавших кадмий и свинец, и в группах животных, получавших кадмий в дозах 7,5 и 15 мг/кг, описывалась следующим уравнением регрессии:
у=—0,173+0,603-л: (/=55,915; р<0,05),
где у—прирост постимплантационной эмбриональной смертности, %; х — доза кадмия, мг/кг.
Сопоставление наиболее важных эмбриотокси-ческих показателей в двух группах крыс, получавших кадмий изолированно (15 мг/кг) и в комбинации с нитратом свинца (свинец—0,3 мг/л, кадмий— 7,5 мг/кг), свидетельствует, что дополнительное воздействие свинца на уровне 10 ПДК в условиях данного эксперимента эквивалентно двукратному увеличению дозы кадмия.
Коэффициенты регрессии в приведенных выше уравнениях характеризуют степень изменения показателей эмбриотоксического эффекта на единицу дозы кадмия. Для определения степени и направленности модифицирующего действия факторов окружающей среды на эмбриотоксический эффект кадмия мы воспользовались регрессионным показателем модификации (РИМ), предложенным Л. П. Сычевой [4]:
РПМ
ЬК~ЬНЗ
ъ
• 100,
из
где Ь\з и Ьк — соответственно коэффициенты регрессии при изолированном и комбинированном действии кадмия. Условием применения данного
показателя являются одинаковый вид уравнении регрессии и достоверность различий коэффициентов регрессий.
На основании данных исследования модифицирующего действия нитрата свинца РПМ составил при оценке показателя общей смертности 62,3 %, постимплантационной смертности 128 %, т. е. нитрат свинца в концентрации 10 ПДК в питьевой воде повышал эмбриотоксический эффект хлористого кадмия на 62—128 %.
Выводы. 1. Эмбриотоксические свойства хлористого кадмия могут усиливаться при одновре^ менном пероральном введении экспериментальным животным химических загрязнений окружающей среды на уровне минимально действующих доз.
2. Нитрат свинца, вводимый экспериментальным животным с питьевой водой на уровне 10 ПДК в течение всего периода беременности, вызывает усиление эмбриотоксических свойств хлористого кадмия, выражающееся в значительном (в 2,3— 1,6 раза) достоверном увеличении постимплантационной и общей эмбриональной смертности.
Литература
1. Бочков Н. П., Боговский П. А., Напалков Н. П. // Вести. АМН СССР.— 1986.— № 9.— С. 18—25.
2. Литвинов Н. И., Казачков В. И., Астахова Л. Ф. // Гиг. и сан.— 1988.— № 2.— С. 65—67.
3. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия химических веществ при гигиеническом обосновании их ПДК в воде водных объектов.— М., 1984.
4. Сычева Л. П., Журков В. С. // Цитол. и генет.— 1989.— № 2.— С. 55—58.
5. Shepard Т. Н. Catalog of Teratogenic Agents.— 4-th Ed.— Baltimore, 1983.
Поступила 02.02.89
Summary. Lead nitrate administered to pregnant inbread rats with drinking water in the concentration of 0.3 mg/1 (on the level of 10 MACs) during the whole period of gestation enhanced embriotoxic properties of cadmium chloride (7.5 and 15 mg/kg daily from the first through day 20-th of gestation), expressed in 2.3-1.6 times fold reliable increase of postimplantational and general fetal mortality.
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 628.16.094:574.6851:612.014.461
В. Г. Бардов, И. П. Козярин, В. Г. Сук, Е. Н. Чернявская, А. А. Масленко, Н. И. Бойко, Е. В. Иванов,
Е. Н. Коломиец, Т. Л. Терещенко
• 4
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ УПОТРЕБЛЕНИИ ВОДЫ, ПОЛУЧЕННОЙ МЕТОДОМ ГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕКИСЛОГО
ГАЗА
Киевский медицинский институт им. акад. А. А. Богомольца
Увеличение сроков пребывания людей в любом увеличить запасы воды в данных условиях, являет-герметично закрытом помещении в первую очередь ся гидрирование углекислого газа по реакциям
зависит от обеспечения их кислородом для дыха- Сабатье, Боша, Ланге [2, 4].
ния, водой, пищей, поддержания заданной темпе- Настоящая работа посвящена токсиколого-
ратуры и т. п. Одним из способов, позволяющих гигиенической оценке воды, полученной гидриро-
