Научная статья на тему 'БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АЗОТНОКИСЛОГО NP287'

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АЗОТНОКИСЛОГО NP287 Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
11
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Ю.И. Москалев, Э.И. Рудницкая, Г.А. Заликин, И.К. Петрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BIOLOGICAL ACTION OF NP287 NITRATE

The authors studied the biological action on albino of neptunium nitrate in a wide range of doses (0.0001; 0.0002; 0.0005; 0.0025; 0.001; 0.002; 0.005). Neptunium was found to be of high chemical toxicity, that caused animal’s death in the first 3 to 6 days of its action due to insufficiency of the liver and kidneys. In comparison with the other transuranium elements (Pu239; Au241) neptunium nitrate proved to be more toxic. In case of single introduction Np237 in contrast to Pu239 and Au241 development of leukopenia and pronounced neutrophile leukocytosis. Animals, that had died at later periods, presented nephrosclerosis, sclerotic changes of the liver and bone tumours, that developed at comparatively iow ionization doses (48 rad.). However, the latter facis under additional investigation. The observation results obtained show the late neptunium lesions to be related mainly to the radiation factor.

Текст научной работы на тему «БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АЗОТНОКИСЛОГО NP287»

венном поступлении в вуз значительное нервно-эмоциональное напряжение в период обучения в школе рабочей молодежи и во время подготовки к выпускным и вступительным экзаменам приводит у молодежи к развитию гипертонических состояний. В течение перерыва отрицательные явления в уровне артериального давления и в других показателях функционального состояния организма (липидный обмен, красная кровь, общая иммунологическая реактивность, фракционное оседание эритроцитов) снижаются.

Выводы

1. Показатели здоровья контингентов, получивших образование без отрыва от производства, на последующих этапах жизни определяются объемом нагрузки и степенью нервно-эмоционального напряжения.

2. Обнаруженные отклонения в показателях функционального состояния не имеют тенденции к стабилизации и в условиях оптимального режима дня в дальнейшей деятельности, как правило, ликвидируются.

3. Заметные функциональные изменения выявляются у молодежи в течение 1-го года после окончания вечерней школы. Поэтому контингенты, окончившие вечернюю школу, нуждаются в течение года в диспансерном наблюдении. На зимних каникулах целесообразно осуществлять плановое оздоровление этих групп молодежи.

4. Перерыв в обучении в 2 г. и более способствует нивелировке отклонений в показателях здоровья у молодежи, закончившей вечерние школы.

ЛИТЕРАТУРА

Арутюнов Г. А., У д а л о в Ю. Ф. Воен.-мед. ж., 1961, № 1, с. 63.— К о-р о л е в а Н. М. Гиг. и сан., 1966, № 6, с. 38.— НусбаумД. X., Матрос о-в а Л. Г. Там же, 1962, № 9, с. 35.— Романов Б. Т. Там же, 1964, № 4, с. 47.

Поступила 16/VII 1970 г.

THE FUNCTIONAL STATE OF THE BODY OF YOUNG PERSONS WHO COMBINED WORK WITH STUDY

I. I. Slepushkina

The paper contains investigation data on the functional state of various organs and systems in young persons who after graduation from an evening school for the next 5-year period were both students and workers. The finding was that shifts in +he functional indices were determined by the extent of the neuro-emotional strain in the subsequent activity. Certain disturbances noted in the functional state of the fist-year sudents did not become stable in case of ordinary extent of employment and, as a rule, later they disappeared completely. Young repsons graduated from an evening school should be under dispensary observation for a period of one year.

УДК 612.014.482:548.799.3.02.237

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АЗОТНОКИСЛОГО Np287

Ю. И. Москалев, Э. И. Рудницкая, Г. А. Заликин, И. К. Петрович

Np237 представляет собой а-излучатель из группы трансурановых элементов. В последнее время он широко применяется в науке и технике (Рое и соавт.). По данным Г. В. Сиборг, нептуний по химическим свойствам сходен с ураном и плутонием. Исследований, освещающих биологическое действие этого нуклида, немного (Mahlum и Clarke; В. В. Креслов; Ю. И. Москалев и соавт., 1967; В. К. Лемберг и Т. И. Левдик, и др.).

Мы ставили своей целью изучить биологическое действие азотнокислого нептуния в широком диапазоне доз в ранние и отдаленные сроки. В опыте было использовано 156 белых беспородных крыс весом от 195 до 204 г, которые однократно внутривенно получали азотнокислый нептуний в диапазоне доз от 0,005 до 0,0001 мккюри/г (0,0001, 0,0002, 0,0005, 0,0025, 0,001, 0,002 и 0,005 мккюри1г — 7 доз). Изучали влияние использованных доз

изотопа на продолжительность жизни и вес животных, состав их периферической крови и патологоанатомические изменения в органах. В отдельных случаях исследовали характер микрораспределения нуклида в органах и тканях.

При введении Np237 в дозах 0,005, 0,0025, 0,001 и 0,0005 мккюри/г значительная часть животных погибала в течение первых 3—6 дней от начала эксперимента. Чем больше была доза Np237, тем выше был процент гибели животных в ранние сроки. В течение первой недели погибло соответственно 67,6, 39,2, 24,1 и 9% подопытных животных, которым вводили указанные выше дозы, при совершенно незначительных величинах тканевых доз — 24, 10, 4,4 и 3,6 рад для каждой группы крыс (см. рисунок). Это

Динамика вымирания крыс при различных дозах NpaS7. J — 0,005 мккюри/г; 2—0,025 мккюри/г-, 3—0,001 мккюри/г; 4—0.005 мккюри/г, 5 — 0,0002 мккюри/г, (—0,0001 мккюри/г-, 7— контроль.

свидетельствует о высокой токсичности использованного соединения. Меньшие количества нуклида не вызывали гибели животных в ранние сроки. Средняя продолжительность жизни крыс, переживших «токсический период», незначительно сокращалась по сравнению с контролем (492±62 дня) и составляла соответственно (с доверительным интервалом для Р=0,005) 332±31,^И2±44, 431±57 и 396±73 дня. Скорость вымирания животных при малых дозах (0,0001 и 0,0002 мккюри/г) оказалась более низкой, чем • в контроле (через 1 год после начала эксперимента в контроле погибло 32%, а в подопытных группах соответственно 11 и 7,2% животных).

Расчет величин ЬОБ0 для различных сроков показал, что для 7 и 30 суток они одинаковы и соответственно составляют 0,00295±0,0015 мккюри/г. Подостро (Ь05о/24о) и хронически (Ь050/збо) эффективные дозы Ыр237 мало отличаются от этой величины и равны соответственно 0,00193 и 0,00138 мккюри/г.

По своему биологическому действию остроэффективное количество азотнокислого нептуния очень близко к растворимым соединениям естественного урана. Активность Ыр237 (~0,003 мккюри/г), вызывающая гибель 50% животных в острой стадии, в весовых отношениях приблизительно соответствует дозе, равной 4 мг/кг. Это количество изотопа близко к дозе азотнокислого уранила (2—3 мг/кг).

Таким образом, при оценке последствий влияния на организм ^237 следует учитывать действие его как химического яда, так и а-излучающего радиоактивного изотопа. При этом в отдаленные сроки химическая токсичность этого элемента отступает на второй план и большее значение в развитии реакций организма принадлежит радиационному фактору.

Заслуживают внимания результаты динамических наблюдений за составом периферической крови подопытных животных. Показано, что при введении Ыр237 даже в дозах, вызывающих гибель животных в течение пер-

вон недели эксперимента (0,005—0,0025 мккюри/г), у крыс не развивается типичной лейкопении, обычно возникающей при поражении другими радионуклидами, в том числе и трансурановыми элементами Ри237 и Aui41. При указанных дозах лишь на 3-й сутки обнаруживается незначительное уменьшение количества лейкоцитов (с 15 800 до 12 900 в 1 мм3 крови), в основном за счет уменьшения числа лимфоцитов (с 11 000 до 3700 в 1 мм3). В более поздние сроки количество лейкоцитов и в том числе лимфоцитов при большинстве использованных доз находилось на уровне физиологической нормы с колебаниями в пределах ± 15—20%. Только при дозе Np237, равной 0,0025 мккюри1г, содержание лейкоцитов в течение первого месяца превышало исходный уровень в 11/2—2 раза. Колебания уровня лейкоцитов происходили за счет увеличения количества нейтрофилов, которое было наиболее выражено на 1—3-й сутки при дозах изотопа 0,005, 0,0025 и 0,0005 мккюри1г. Абсолютное число нейтрофилов в крови в это время возрастало в 3—7 раз. После 14 суток, на протяжении последующих 4 месяцев, при дозах Np 237 0,005, 0,0025 и 0,0005 лдасю/?ы/гсодержание нейтрофилов в крови оказывалось на уровне нормы или было незначительно ниже исходного уровня; только при наименьшей из использованных доз нептуния на протяжении всего периода наблюдения оно в 1V2—2 раза превышало исходную величину. В более поздние сроки, на протяжении 12 месяцев наблюдения, абсолютное число нейтрофилов у животных, как правило, было увеличенным, что нередко отмечалось и у контрольных крыс и, по-видимому, является реакцией организма на развитие хронических неспецифических инфекционных процессов.

Количество эритроцитов существенно не изменялось; только при дозе нептуния 0,005 мккюри1г у отдельных животных через год развивалась эритропения, сопровождавшаяся появлением в крови эритробластов.

Своеобразие в реакции периферической крови на воздействие Np237, обнаруживаемое в ранние сроки после введения изотопа, вероятно, является следствием химической токсичности этого элемента, вызывающего раздражение кроветворных органов. Следует отметить, что при введении крысам таких жр активностей Ри239 (0,005 и 0,0025 мкк/г) у животных развиваются выраженная лейкопения, лимфопения и нейтропения (Ю. И. Москалев и соавт., 1962), которая со временем не только не ослабевает, но даже усиливается. При введении указанных количеств Ри239 через 1 месяц в крови крыс содержится соответственно 7220 и 7360 лейкоцитов и 4450 и 4800 лимфоцитов в 1 мм3, при введении Np237 17 100 и 23 300 лейкоцитов и 13 100 и 15 900 лимфоцитов в 1 мм3. Через 100—120 дней при поражении Ри239 в указанных дозах в крови содержалось соответственно 5820 и 6680 лейкоцитов, а при введении Np237 16 300 и 12 500 лейкоцитов в 1 мм3.

При вскрытии животных, павших в ранние сроки эксперимента, и микроскопическом исследовании их органов обнаруживали жировую дистрофию печени, картина которой очень близка к острой токсической дистрофии, а также поражение извитых канальцев почек, где процесс можно оценить как некротический нефроз. При ауторадиографическом исследовании срезов печени треки от пробега а-частиц распределяются равномерно, что свидетельствует о мелкодисперсном состоянии частиц, депонированных в этом органе. В несколько меньшем количестве обнаруживается изотоп в почках, причем сохраняется диффузный характер его распределения. В печени, начиная с 3-х суток, наряду с деструктивными изменениями выявляются признаки регенерации. В поздние сроки (после 200 суток) четко обнаруживаются циркулярные расстройства, склеротические изменения сосудов, гемосидероз органов и отложение коричневого пигмента в печени и селезенке.

В те же сроки в печени животных при использовании указанного выше диапазона доз изотопа с помощью микроскопа выявляются деформация долек, огрубение стромы, инфильтрация лимфоидно-гистоидными элементами портальных прослоек и умеренно выраженное ожирение гепатоцитов.

В части случаев у животных развивался цирроз. При дозе нептуния 0,001 мккюри/г в органе к моменту гибели животных с циррозом тканевая доза оказалась равной ~42 рад. В почках мы находим мелкоочаговый неф-росклероз, который развивался на фоне поражения как клубочкового (выпадение белкового экссудата в просвет части клубочков, запустевание и гомогенизация части сосудистых петель в нем), так и канальцевого (петрификация некротизированных клеток, образование мелких кист на месте погибших канальцев) аппарата. На ауторадиограммах почек в отдаленные сроки регистрируются отдельные треки и единичные «звезды». В артериях мышечного типа обнаруживалась вакуолизация мышечных клеток средней оболочки с разрыхлением ее, что указывало на повышенное содержание адреналина (И. К. Есипова и соавт.). Одновременно отмечалось увеличение количества клеточных элементов в области ножки клубочка, в месте расположения юкстагломерулярного аппарата.

Изменения в сосудистой системе всего организма и, в частности, в почках были подобны тем, которые наблюдались при поражении другими а-излучателями, например, полонием-210 и Ат241 (Е. В. Эрлексова; Э. И. Рудницкая, и др.). Костный мозг, по нашим наблюдениям, был достаточно клеточным и полнокровным, содержал избыточное количество мегакариоцитов, особенно при дозе 0,0005 мккюри1г.

Существенные изменения выявлены в железах внутренней секреции. В яйцеклетках определялись дистрофические изменения, строма органа в отдельных участках подвергалась лютеинизации. Лютеинизнрованные клетки образовывали трубчатые структуры. В 2 случаях (при дозах 0,001 и 0,0001 мккюри/г) отмечалась киста яичников. В гипофизе регистрировалось полнокровие, лимфостазы, дегрануляция протоплазмы, появлялись отдельные крупные клетки типа клеток кастрации. В надпочечнике было несколько уменьшено количество липоидов и обнаружен лизис ядер в мелких группах клеток столбчатого слоя коры, в щитовидной железе — картина гиперфункции с коллоидным отеком стромы в отдельных полях зрения.

Данные о причинах смерти и числе обследованных животных, павших после 200-х суток от начала эксперимента в зависимости от количества введенного Ыр , приведены в таблице.

Указанные виды патологии встречаются спонтанно чрезвычайно редко и представлены по материалам контроля ранее поставленных опытов. Воз-

Частота возникновения септических заболеваний, циррозов печени, опухолей костей и лейкозов у крыс, павших в отдаленные сроки после внутривенного введения

Доза (в мккюри/г) Число обследованных животных Причина смерти

септические заболевания цирроз печени лейкоз остеосаркома

число крыс число крыс срок гибели крыс (в сутках) число крыс срок гибели крыс (в сутках) X о. Г X срок гибели крыс (в сутках)

0,005 4 3 1 755 1 347 1 425

0,0025 4 1 1 571

0,002 4 2 1 574

0,001 10 4 1 311 2 563

0,0005 13 4 3 164 3 562

367 696

420 720

0,0002 4 3 1 725 730

0,0001 7 3 2 782

Контроль (по литера-

турным данным) до 1 % (еди- 1,78% 1:10 000

ничные слу-

чаи)

никновение лейкозов типа ретнкулезов-гемацнтобластозов со множественными экстрамедулярнымн очагами кроветворения обнаружено у подопытных животных при введении Np237 в дозах 0,005, 0,0025 и 0,0005 мккюри/г на 164-е, 367-е и 420-е сутки. В костной ткани к моменту гибели этих животных от указанных выше количеств Np,s7 аккумулировались дозы излучения, равные соответственно 2,6, 1,96, 0,1, 0,27 и 0,3 крад. Наибольшее увеличение частоты лейкозов мы наблюдали при дозе Np237, равной 0,0005 мккюри/г.

У 8 крыс обнаружены остеосаркомы, локализовавшиеся в области конечностей. Чаще всего остеосаркомы развивались при введении Np237 в дозе 0,0005 мккюри1г (у 3 из 13 крыс, павших на 696-е и 720-е сутки, в костной ткани которых аккумулировалась доза ~0,48 крад) и при введении дозы 0,0001 мккюри1г (у 2 из 7 крыс, павших на 730-е и 782-е сутки, в костной ткани которых аккумулировалась доза, равная 0,098 и 0,104 крад). У животных, павших с остеосаркомами на 425-е (доза нептуния 0,0005 мккюри/г) и 562—563-е сутки (доза нептуния 0,001 мккюри/г), в костной ткани аккумулировалась доза 3,1 и 0,78 крад. У части животных опухоли были множественными. Развитие новообразований часто сочеталось с хроническими гнойными процессами различной локализации. Септические заболевания установлены у 16 из 48 крыс, почти с такой же частотой, как и опухолевые процессы.

Таким образом, при поражении Np237 в диапазоне доз 0,0001— 0,005 мккюри/г, можно различить острый и хронический периоды. Для острого периода отравления Np237, как и для отравления ураном-238, основное этиологическое значение имеет химическая токсичность элемента. Этим свойством изотопа определяются развитие токсической дистрофии печени, поражение паренхиматозных элементов почек в виде некротического нефроза и расстройство кровообращения. По нашим наблюдениям, основными органами депонирования нуклида в эти сроки были печень, скелет и почки, где нептуний находился в мелкодисперсном состоянии. Тканевые дозы в этот период достаточно* низкие и не могут обусловить развитие обнаруженных изменений. Для хронического периода наиболее характерны мелкоочаговый нефросклероз, склеротические изменения печени и значительная частота септических осложнений. Отмечается чистое развитие остеосарком при сравнительно низких ионизационных дозах. Этот факт заслуживает особого внимания и дальнейшего изучения. Состояние эндокринной системы указывает на наличие гормонального дисбаланса в виде возможного выхода опухолей, развивающихся по так называемому опосредованному или непрямому типу (Ю. И. Москалев и В. Н. Стрельцова). По-видимому, дальнейшие наблюдения подтвердят это положение.

Сопоставление радиометрических и гистологических данных позволяет предположить, что в позднем периоде поражения решающее значение имеет радиационный фактор, а не химическая токсичность элемента, хотя последнюю нельзя полностью сбрасывать со счета.

Выводы

1. При поражении организма азотнокислым Ыр237 в ранние сроки на первый план выступает химическая токсичность этого соединения, а в более поздние сроки — его радиационный фактор.

2. Острое поражение Ыр237 характеризуется развитием токсической дистрофии печени и некротическим нефрозом. В поздние сроки наблюдается вся гамма патологических процессов, свойственных отдаленным последствиям радиационных воздействий. Остеосаркомы возникают при сравнительно низких уровнях радиационного воздействия (48 рад). Однако этот факт еще нуждается в дополнительном изучении и расшифровке.

ЛИТЕРАТУРА

Е с и п о в а И. К., Кауфман О. Я., Мигулина Т. В. Арх. пат., 1967, в.12, с. 14.— К р е с л о в В. В. В кн.: Материалы конференции молодых ученых Ин-та биофизики. М., 1967, с. 17.— Л е м б е р г В. К., Л е в д и к Т. И. Арх. пат., 1968, в. 12, с. 36.— Москалев Ю. И., 3 а л и к и и Г. А., Рудницкая Э. И. и др. В кн.: Радиация и организм. Обнинск, 1967, с. 76.— Москалев Ю. И., Б у л да -к о в Л. А., С т р е л ь ц о в а В. Н. Сб. работ. В кн.: Плутсний-239. М., 1962, с. 86.— Москалев Ю. И., Стрельцова В. Н. В кн.: Основы радиационной биологии. М., 1964, с. 249,— С и бор г Г. В. В кн.: Актиниды. М., 1955, с. 358.— Э р л е к с о-в а Е. В. В кн.: Полоний. М., 1964, с. 149,— М a h 1 е е m D. D., С 1 а г k е W. G., Hlth. Phys., 1966, v. 12, p. 7.— Рое W. L., G о у с е A. W., MarteusP. J., Industr. Engny. Chem, 1964, v. 56, p. 314.

Поступила 26/V 1970 r.

BIOLOGICAL ACTION OF NP"' NITRATE Yu, /. Moskalev, E. I. Rudnitskaya, C. A. Zalikin, /. K. Pelrovich

The authors studied the biological action on albino of neptunium nitrate in a wide range of doses (0.0001; 0.0002; 0.0005; 0.0025; 0.001; 0.002; 0.005). Neptunium was found to be of high chemical toxicity, that caused animal's death in the first 3 to 6 days of its action due to insufficiency of the liver and kidneys. In comparison with the other transuranium elements (Pu2Si'; Au241) neptunium nitrate proved to be more toxic. In case of single introduction Np2S? in contrast to Pu 280 and Au241 development of leukopenia and pronounced neutrophile leukocytosis. Animals, that had died at later periods, presented nephrosclerosis, sclerotic changes of the liver and bone tumours, that developed at comparatively low ionization doses (48 rad.). However, the latter facis under additional investigation. The observation results obtained show the late neptunium lesions to be related mainly to the radiation factor.

СОЦИАЛЬНАЯ ГИГИЕНА, ИСТОРИЯ ГИГИЕНЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ САНИТАРНОГО ДЕЛА

УДК е 14-07

ОБ ОРГАНИЗАЦИИ И МЕТОДИКЕ СОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Проф. Е. Л. Ноткин Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Прошло сравнительно немного времени с момента возрождения социальной гигиены, но уже появилось немало социально-гигиенических исследований, свидетельствующих о познавательной и практической ценности этой области медицинской науки. Успешно работают в этом направлении Институт им. Н. А. Семашко, ряд кафедр социальной гигиены, Институт им. Ф. Ф. Эрисмана, Институт гигиены труда АМН СССР и др.

Задачи, содержание и методику социально-гигиенических исследований мы уже освещали в статьях, опубликованных на страницах журнала 1.

1 Гигиена и санитария, 1967, № 9; 1968, № 12.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.