CC BY
5
УДК 613.166:577.3
Г. Л. Туровец, Ю. Д. Губернский, Н. С. Орлова
БИОФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
ЛУЧИСТОГО ТЕПЛА
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва, Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Многообразие сдвигов, обнаруживаемых в организме под воздействием инфракрасных (ИК) лучей, по-видимому, трудно объяснить лишь поглощением последних кожей, подлежащими тканями и их нагреванием, что приводит к переполнению кровеносных сосудов и усилению обмена веществ. В. А. Левицкий еще в 1933 г., а позднее (1948) Э. Б. Курляндская высказали мнение, что в основе биологического действия ИК-радиации лежит не только рефлекторный акт, связанный с чисто тепловым эффектом, но и сдвиги в молекулярной структуре клетки, вызванные поглощением квантов ИК-лучей. В настоящее время установлено, что хотя энергии кванта ИК-излучения недостаточно, чтобы вызвать внутримолекулярный переход электронов и фотобиологический процесс, ИК-лучи, поглощаясь, вызывают внутримолекулярные колебания; а это в конечном счете значительно увеличивает скорость протекания биохимических реакций (К- Смит и Ф. Хэнеуолт).
Касаясь механизмов этих интимных реакций, следует отметить данные, полученные при помощи метода электронного парамагнитного резонанса; показано, что под влиянием ИК-лучей в биосубстрате происходит тепловая активация стабильных свободных радикалов (СР) и перевод их в химически активную форму (Л. П. Каюшин и соавт.). На сегодня установлено, что в организме существует относительно постоянный уровень СР, который обеспечивает нормальное протекание большинства биохимических реакций (Ю. П. Козлов). Активация радикальных реакций служит одним из начальных проявлений реакции клетки на воздействие какого-либо неблагоприятного фактора (3. Бак и П. Александер; Б. Н. Тарусов, и др.).
Основываясь на литературных данных и учитывая специфику действия ИК-реакции, очевидно, следует допустить, что определение СР с одновременной оценкой других общепринятых физиологических показателей может иметь важное значение для качественной и количественной оценки сдвигов, происходящих в организме под воздействием ИК-радиации, а также для понимания механизмов этого влияния.
В настоящей работе для суждения о содержании в организме СР при воздействии ИК-фактора различной интенсивности использован метод инициированной хемилюминесценции в присутствии ионов двухвалентного железа (Ю. А. Владимиров и соавт.), который позволяет регистрировать пе-роксильные СР в плазме крови и моче, несмотря на низкий уровень пере-кисного окисления в этих субстратах. Испытуемыми являлись 30 практически здоровых лиц в возрасте 16—18 лет, одетых в типичную для сезона одежду. На протяжении 2 ч в микроклиматической камере они подвергались воздействию ИК-радиации длинноволнового диапазона. У них забирали 4 пробы мочи: 1-ю пробу после часового периода адаптации испытуемого к условиям камеры (фон), затем 2 пробы после каждого часа ИК-воздействия и 4-ю— через 1 ч после прекращения действия фактора (восстановление). Хемилюминесцентный анализ мочи (всего 200 проб) проводили на установке, обычно применяемой для регистрации сверхслабых световых потоков. Детектором являлся фотоэлектронный умножитель ФЭУ-37.
Для исследования брали 10 мл мочи, помещали в термостатируемую стеклянную кювету и через 1—2 мин туда вводили 1 мл инициатора свечения — раствор Ре504-7Нг0 в концентрации 5-Ю-2 М. Через 8 мин повторяли введение того же количества ионов железа. В результате на диаграмме самописца КСП-4 возникала характерная кривая инициированной хемилюминесценции (сверхслабого свечения) мочи (Г. Л. Туровец и Ю. А. Вла-
димиров). При анализе кривых учитывали высоту вспышек Аг и А2, возникающих в ответ на введение ионов железа и характеризующих концентрацию радикалов в субстрате, а также светосумму — площадь диаграммы с момента первого введения Ре2+ до^окончання регистрации хемилюми-несценции, т. е. за 12 мин. Это— интегральный показатель, который характеризует общее количество прореагировавших радикалов с учетом квантового выхода.
Установлено, что под влиянием ИК-облучения разной интенсивности меняются все показатели хемилюминесценции мочи у испытуемых, причем характер этих изменений в определенной степени зависит от мощности ИК-фактора, что особенно четко видно с помощью такого интегрального показателя хемилюминесценции, как светосумма (см. рисунок). Вместе с тем пребывание в камере в условиях конвекционного тепла (температура 22°) не вызывает у испытуемых существенных изменений свечения мочи; характер кривой при этом отражает физиологические колебания уровня свободных радикалов в организме. Под воздействием ИК-радиации оптимальной интенсивности (420 Вт/м2) наблюдается ослабление хемилюминесценции мочи, особенно заметное в конце 2-часового периода наблюдений (Ж0,05). Возможно, происходящее при таком умеренном приходе экзогенного лучистого тепла снижение количества свободных радикалов связано с активизацией антиоксидантов, регулирующих уровень перекисного окисления, что, по мнению А. И. Журавлева (1968), является благоприятным для организма.
Противоположные изменения обнаруживаются в моче у испытуемых при облучении их ИК-радиацией дискомфортно высокой интенсивности (440 Вт/м2). В этих условиях ИК-фактор вызывает выраженное усиление сверхслабого свечения мочи (Р<0,05) и соответственно повышение содержания свободных радикалов в организме.
Следует отметить, что при всех исследовавшихся выше уровнях ИК-радиации (420 и 440 Вт/м2) с прекращением воздействия ИК-лучей показатели сверхслабого свечения мочи возвращаются к исходному уровню, что свидетельствует об обратимом характере имевших место сдвигов.
Особенно значительное усиление хемилюминесценции мочи наблюдается у исследуемых, подвергающихся воздействию ИК-радиации гипертермической интенсивности (460 Вт/м2); повышение интенсивности свечения регистрируется не только при действии фактора, но и после его прекращения (различия статистически достоверны: Р<0,05).
Таким образом, исследования кинетики сверхслабого свечения при воздействии ИК-радиационного фактора позволили установить изменение хемилюминесценции мочи, тесно связанное с интенсивностью воздействия. Поскольку изменение хемилюминесценции всегда сопряжено с количественным изменением содержания радикалов (Ю. П. Козлов), есть все основания предполагать, что ИК-излучение способно активизировать цепные радикальные реакции в организме.
Применительно к задачам нашего исследования важно отметить, что переход из стационарного состояния в нестационарное, т. е. состояние, угрожающее гомеостазу, характеризуется выраженным и длительным усилением хемилюминесценции; это вызывается повреждающими факторами; следовательно, точка такого перехода, количественно характеризуя способность биологических объектов переносить неблагоприятные условия (Б. Н. Тарусов; А. И. Журавлев, 1971, и др.), может быть использована
ы
Изменение хемилюминесценции мочи под влиянием ИК-фактора различной интенсивности. / — 420 Вт/ы»: 2 — 440 Вт/м»; 3 — 460 Вт/м"; 4 — в условиях конвекционного тепла.
и для целей гигиенического нормирования как достаточно информативный показатель.
Оценивая с этой точки зрения полученные нами результаты, можно заключить, что продолжительное воздействие ИК-радиации мощностью 440 Вт/м2 является пороговым для организма, а интенсивность 460 Вт/м2 — повреждающей.
Обнаруженное у исследуемых ослабление хемилюминесценции мочи при воздействии ИК-радиации оптимальной интенсивности (420 Вт/м2) можно рассматривать как позитивное для организма явление, поскольку оно есть следствие снижения общего уровня перекисного окисления в организме (Ю. А. Владимиров и А. И. Арчаков). В условиях лучистого обогрева комфортных параметров, как показано И. В. Высочиной и соавт. (1973), организм работает в более экономичном энергетическом режиме, поскольку трата энергии на теплопродукцию уменьшается за счет поступления экзогенного тепла в виде энергии ИК-излучения.
ЛИТЕРАТУРА. Бак 3., Александер П. — Основы радиобиологии. М., 1963. — Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липи-дов в биологических мембранах. М., 1972. —Владимиров Ю. А., Ш а р о в А. П., Малюгин Э. Ф. — «Биофизика», 1973, т. 18, № 1, с. 148 — В ы с о ч и н а И. В., Губернский Ю. Д., Каверина В. Ф. и др. — «Гиг. и сан.», 1973, Л1? 12, с. 27.—Журавлев А. И.—В кн.: Физико-химические основы авторегуляции в клетках. М., 1968, с. 7. — Он же. — В кн.: Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве. М., 1971, с. 9. — Козлов Ю. П. Свободные радикалы и их роль в нормальных и патологических процессах. М., 1973. — Курляндская Э. Б. К вопросу о механизме действия лучистой энергии. Дис. докт. М., 1948. — Левицкий В. А.— «Центральный мед. ж.», 1933, т. 12, вып. 6, с. 797. — К а ю ш и н Л. П., Пулато-в а М. К., Б у р ш т е й н Э. А. — «Докл. АН СССР», 1963, т. 149, № 6, с. 1432. — Смит К., Хэнеуолт Ф. Молекулярная фотобиология. М., 1972, с. 10. — Т ajp у сов Б. Н. — В кн.: Сверхслабые свечения в биологии. М., 1972, с. 9. — Т у р о -вец Г. Л., Владимиров Ю. А. — «Гиг. и сан.»,» 1975, № ю, с. 60—62.
Поступила 10/IX —1975 г.
BIOPHYSICAL PRECONDITIONS FOR HYGIENIC STANDARDIZATION
OF RADIANT HEAT
G. L. Turovets, Yu. D. Gubernsky, N. S. Orlova
The infrared radiation produces in man distinct changes of urine chemifluorescence the features and intensity of which depend on the intensity of the affecting factor. Consequently, the content of free radicals in the body, that are registered by the method of initiated chemi fluorescence, may be considered as a sufficiently informative index in hygienic standardization of the infrared radiation.
УДК 612.84-053.6:618.111.4 4
Э. С. Рутенбург
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ У ПОДРОСТКОВ ЛЕНИНГРАДА В СВЕТЕ ЗАДАЧ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ
Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний
•
В работе приводится анализ материалов обследования 13 738 подростков 14—18 лет различного учебно-производственного профиля (2539 школьников, 6137 учащихся ПТУ, 3104 рабочих подростка, 1319 студентов техникумов и 639 студентов вуза). Среди школьников были юноши и девушки 14—17 лет (7—10-е классы), среди учащихся ПТУ, студентов техникумов и работающих на предприятиях преобладали 16—18-летние подростки, среди студентов I курса университета — только 17- и 18-летние. Численность разных возрастно-половых и учебно-производственных групп была достаточной для сравнительного статистического анализа.
8С
