CC BY
10
Обзоры
УДК 613. 632:54В. 45(047>
В. В. Мельников, В. Ф. Казенашев
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ БЕРИЛЛИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ
Целый ряд ценных свойств бериллия, таких, как легкость, устойчивость к коррозии, тугоплавкость, низкая плотность, высокая проницаемость для рентгеновских лучей и др., обусловил его применение на сталелитейных предприятиях, на заводах цветного литья, химических, фармацевтических и нефтеперерабатывающих заводах, в керамической промышленности, станкоинструментальной и атомной технике, электронике, самолето- и ракетостроении. Вместе с тем известна необычайно высокая токсичность бериллия и его соединений как в эксперименте, так и в условиях производства, что ставит этот элемент в ряд веществ, контакт с которыми небезопасен для здоровья широкого круга работающих с ним лиц.
Опыты Gardner и Haslington, обнаруживших бластомогенное действие бериллия, были подтверждены рядом исследований (Barnes; Vorwald; Komitowski и др.). Эти эксперименты сводятся в основном к внутривенному введению кроликам силиката ZnBe и окиси бериллия с целью получения у животных костных новообразований. Суммарные дозы силиката ZnBe, при которых был установлен положительный эффект, составляли 1—2,1 г, окиси бериллия — 0,36—1 г; латентный период _колебался_от 7 до 12 мес при использовании силиката ZnBe и от 8 до 11,5 мес при использовании окиси бериллия. У других экспериментальных животных (морские свинки, крысы) костные опухоли не возникали. Первичные опухоли у одних животных были единичными, у других — множественными, с локализацией в правой лопатке, в головке правой бедренной кости, в теле поясничных позвонков, в дистальном конце правой бедренной кости, в больше-берцовой и плечевой костях, в тазовых костях. Опухоли зачастую прорастали в соседние мышцы и сдавливали расположенные рядом органы.
Во всех работах, кроме одной, отмечались метастазы в другие органы, чаще всего в легкие. Интересно отметить, что метастазов не было у животных с предварительно удаленной селезенкой. Метастазы в легкие в одних случаях были мелкие и немногочисленные, в других опухолевые узлы занимали около половины объема легочной ткани. В концах некоторых длинных костей большинства животных наблюдался очаговый фиброз костного мозга. Красный костный мозг содержал многочисленные белые пятна, которые при микроскопическом исследовании оказывались скоплениями пыли соединений бериллия.
Некоторые авторы обращали внимание на атрофию селезенки и цирроз печени. Так, Janes делает вывод, что между атрофией селезенки и образованием остеогенной саркомы существует определенная зависимость. У 5 животных, у которых не обнаружено опухоли, селезенка оказалась нормальной, хотя они получили такое же количество бериллия, как и кролики с развившимися остеосаркомами.
Положительный результат установлен после внутривенного введения кроликам 40 мг порошка металлического бериллия, фосфата и лактата бериллия и порошка «фосфор», содержащего окись бериллия, окись цинка и кремнезем в молярном отношении 1:1:1 при суммарной дозе 0,06—0,09 г. Описан случай остеосаркомы у кроликов после ингаляционного воздействия окиси бериллия в концентрации 6 мг/м8 при ежедневной 5-часовой экспозиции 5 раз в неделю на протяжении 11 мес. Саркома левой лобковой кости обнаружена через 17,5 мес после окончания эксперимента.
Ни в одном из сообщений не содержится указаний на образование злокачественных опухолей у контрольных животных и, более того, у кроликов, подвергавшихся токсикологическим экспериментам, за 2 десятилетия.
Остеосаркома, образующаяся под воздействием силиката ZnBe, не проявляется рентгенологически до 30—52 нед после завершения курса инъекций. Изменения, свидетельствующие о развитии остеогенной саркомы, обычно носят деструктивный характер; в некоторых случаях образуется атипичная костная ткань. Опухоли выявляются в области эпифизарно-метафизарных соединений длинных трубчатых костей, а также в плоских костях, таких, как лопатка и кости таза. Остеогенная саркома не наблюдается в диафизарных участках. Микроскопически строение всех опухолей типично для остеосарком. В каждой опухоли можно было распознать несколько типов ткани — остео-, хондро- и фибробластическую с чередованием участков атипичных малодифференцированных фибробластов, атипичного хряща и костной ткани. Между морфологической картиной атипичной модуллярной кости и морфологией остеогенной саркомы определяется ясное различие.
В 1966 и 1969 гг. Tapp сообщал о новых способах получения экспериментальных новообразований под воздействием бериллия. Впервые применены внутримедуллярная инъекция и субпериостальное введение канцерогена. Внутримедуллярно кроликам вводили 20 мг порошка силиката ZnBe с размером частиц 5 мкм и меньше в виде суспензии в 0,5 мл воды. Инъекция была разовой, проводилась стерильной иглой с соблюдением мер асептики. Местом введения являлся верхний конец правой большеберцовой кости, на 1 см ниже эпифизарного хряща. Контрольным животным таким же способом вводили суспензию окиси Zn. У 4 из 12 кроликов между 12-м и 15-м месяцем в месте введения продукта развились остеосаркомы. Автор зарегистрировал множественные метастазы в печень, кости, селезенку и надпочечники, возникшие как гематогенным, так и лимфогенным путем. У контрольных животных новообразования отсутствовали.
Попытка вызвать остеогенную саркому большеберцовой кости кроликов путем введения солей бериллия под надкостницу также увенчалась успехом. Под анестезией со всеми мерами стерильности вдоль кожи и фасции делали разрез длиной 20 мм в верхнем конце большеберцовой кости {Tapp, 1969). Надкостницу, которая близка к поверхности в этой точке, надсекали разрезом на 5 мм ниже эпифизарного хряща; насечку продолжали на 15 мм ниже его. После отделения надкостницы от кости на 3—4 мм с каждой стороны надреза соль бериллия в количестве 10 мг помещали внутрь образованной полости. Автор соблюдал меры предосторожности, препятствующие соприкосновению бериллия с другими тканями. Надкостницу, фасции и кожу зашивали отдельными слоями кетгутом. У контрольных животных проделана аналогичная процедура на противоположной кости, но им вводили по 10 мг окиси Zn или силиката Zn. Все животные перенесли процедуру и выжили. Опухоли (остеосаркомы) образовались между 10-м и 25-м месяцем после операции только у животных, которым вводили соли бериллия.
Komitomski получены остеосаркомы у кроликов путем внутримедул-лярного введения бериллиево-желатиновой капсулы с 25 мг бериллия.
В одной из экспериментальных работ по выяснению токсических свойств N соединений бериллия (Vorwald и Reeves) исследована реакция легких крыс на сульфат и окись бериллия. Авторы установили, что соединения бериллия вызывают не только хроническую специфическую пневмонию, но и прогрессивную эпителиальную пролиферацию и метаплазию с конечным образованием рака легкого.
Незначительная пролиферация эпителия, как правило, наблюдалась при многих хронических воспалительных процессах у большинства видов животных, в том числе и у затравленных бериллием кроликов и морских свинок; у крыс это явление обнаружено впервые.
Экспериментальным изучением действия окиси и сульфата бериллия на органы дыхания занимались ряд авторов (Vorwald и Reeves; Schepers и соавт.; Wagner, и др.). Объектом экспериментов, как правило, являлась крыса, использовался ингаляционный или внутритрахеальный путь введения. Рак легких обнаружен у животных на 9—13-м месяце от начала ингаляции сульфатом бериллия в концентрациях 2,8—54,7 мкг/м3 с 100% выходом опухолей на 13—18-й месяц от начала экспозиции и на 9-й месяц от начала ингаляции окиси бериллия в концентрации 48 мкг/м8. Курс экспозиции разными авторами продолжался от 180 до 540 дней. Интратрахеаль-ные инъекции сульфата и окиси бериллия в дозах соответственно 0,107 и 4,5 мг бериллия (по металлу) суммарно при 3 введениях с интервалом в неделю приводили к образованию опухолей через 8 мес после окончания воздействия.
Vagner наблюдал рак легкого у крыс в результате ингаляционного воздействия в течение 690 дней (по 6 ч в день 5 раз в неделю) бериллиевой рудой, бериллом и бертрандитом (минералы, содержащие бериллий) соответственно при концентрациях 15 мг/м2, 620 и 210 мкг/м3 (по металлу).
Особо следует остановиться на фундаментальном 8-летнем исследовании 30 молодых обезьян (Vorwald). Из этой группы животных 20 обезьянам производили внутрибронхиальную инъекцию 5% суспензии чистой окиси бериллия в физиологическом растворе или бронхомуральную имплантацию (в стенку бронха) суспензии или же оба вида воздействия применяли одновременно. Остальные 10 обезьян подвергались более длительному воздействию сульфата бериллия в концентрации 35 мкг/м3 воздуха камеры. Первая обезьяна погибла через 4 года 6 мес после инъекции около 1 мл 5% суспензии окиси бериллия в стенку горизонтального бронха правого легкого и внутрибронхиального введения в легкие 5 мл той же суспензии. Последние 6 мес жизни состояние животного было крайне тяжелым. На вскрытии обнаружена большая опухоль в области корня правого легкого, облитерирующая правый главный бронх и занимающая большую часть правого легкого. Опухоль меньшего размера выявлена в области диафрагмы. Гистологически подтверждена резко анапластичная аденокарцинома с метастазами. Вскоре погибли еще 4 обезьяны; у них зарегистрирован первичный рак легких. Из числа погибших животных две получали окись бериллия, а 2 другие подвергались периодической ингаляции сульфата бериллия, причем одна обезьяна в продолжение 3241 ч, а другая — 3871 ч в течение более 5 лет до гибели. На протяжении последних 6—8 мес состояние животных постепенно ухудшалось, рентгенологически обнаружены затемнения в легких. На вскрытии у всех 4 обезьян установлен рак легких с обширными метастазами в грудную полость.
Что касается злокачественных опухолей, в том числе рака легких, при хроническом бериллиозе у людей, то этому вопросу посвящены лишь отдельные работы; авторы указывают на такую возможность (Barnes; П. П. Движков) и устанавливают связь между ними (Hardy; Niernoller; Mancuso). Niernoller описывает случай позднего рака легкого с метастазом в головной мозг у больного, страдавшего хроническим бериллиозом, а также случай выздоровления больного после диагноза злокачественно перерожденного бериллиоза, поставленного на основании рентгенологических и лабораторных данных (раковые клетки в мокроте). Van Ordstrand сообщает, что были описаны случаи первичного рака легкого у больных, выздоровевших после острого бериллиоза. Hall с сотрудниками описывают первичный рак легкого у больного, страдавшего хроническим бериллиозом, из зарегистрированного 601 случая острого и хронического бериллиоза, a Hardy отмечает 3 случая рака легкого из 650 заболеваний, вызванных воздействием бериллия. Mancuso, наблюдая несколько групп лиц, работавших в 2 компаниях по извлечению бериллия с 1937 по 1948 г. и прослеживая отдельные группы до 1967 г., установил определенную закономерность. Более часто рак легкого возникал у рабочих с производственным
стажем 3—15 мес, чем у тех, которые работали на производстве 18 мес и более. Автор приводит такие результаты наблюдений: из 145 человек, переболевших ранее бронхитом или пневмонией бериллиевого происхождения, умерли 35 человек, из них в 6 случаях обнаружен рак легкого и в 1 случае — ретикулоклеточная остеосаркома.
Приведенный материал свидетельствует о том, что бериллий, обладая высокой общей токсичностью, в определенных условиях может оказывать бластомогенное действие.
ЛИТЕРАТУРА. Движков П. П. Арх. пат., 1967, в. 3, с. 3. — В а г -nés J. M., Lancet, 1950, v. 1, p. 463. —Gardner L. U., H e s I i n g t о n H. T., Fed. Proc., 1946, v. 5, p. 221. — H a 1 I R„ W о о d С. H., S t о e с 1 e S. D. et al. Arch, industr. Hlth., 1959, v. 19, p. 100. —Hardy H. L., Arch, environm. Hlth.,
1962, v. 5. p. 265. — J a nés J. H., J. Bone Jt. Surg., 1954, v. 36 (B), p. 543. — Komitowski D., Chir. Narzad. Ruchu, 1967, т. 33, с. 237. — M a n с u s о T. F., Environ. Res., 1970, v. 3, p. 251. — N i e m о 1 I e r H. K-, Int. Arch. Gewerbepath.,
1963, Bd 20, S. 180. — R e e v e s A. L., D e i t с h D., V о r w a 1 d A. J., Cancer Res., 1967, v. 27, p. 439. — S с h e p e r s G. W., D u r k a n F. M. et al. Arch, industr. Hlth., 1957, v. 15, p. 32. — T a p p E., Brit. J. Cancer, 1966, v. 20, p. 778. — Idem. Arch. Path., 1969, v. 88, p. 89. — I d e m. Ibid., p. 521. — V о r w a 1 d A. J. et al. (Eds) Pneumoconiosis. New York, 1950, p. 393. — VorwaldA. J., Reeves A. L., Arch, industr. Hlth., 1959, v. 19, p. 190. — V о r w a 1 d A. J., Conf. Sei. Inf. Burbau, 1962, v. 3, p. 1. — v a n О r d s t r a n d H. S., Ann. intern. Med., 1951, v. 35, p. 1203. — W a g n e r W. D. et al. Toxicol, appl. Pharmacol., 1969, v. 15. p. 10.
Поступила 27/11 1974 r.
УДК 613 + 614.71(047:05) «ZEITSCHRIFT FUR DIE GESAMTE HYGIENE UND IHRE
GRENZGEBIETE»
Проф. Я■ M. Грушко
ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И КОММУНАЛЬНОЙ ГИГИЕНЫ НА СТРАНИЦАХ ГИГИЕНИЧЕСКОГО ЖУРНАЛА ГДР
Биолого-географический научно-исследовательский институт при Иркутском государственном университете им. А. А. Жданова
Журнал общей гигиены и ее пограничных областей («Zeitschrift für die gesamte Hygiene und ihre Grenzgebiete»), являющийся органом Общества общей гигиены ГДР, выпускается в Берлине издательством «Народ и здоровье». Ежегодно выходит 12 номеров журнала.
По разделу «Общая и коммунальная гигиена» за 2 года (1971—1972) опубликованы 72 статьи, в том числе 41 посвящена гигиене атмосферного воздуха, 9 — гигиене водоснабжения и санитарной охране водоемов, 5 — гигиене почвы и очистке населенных мест, 2 — гигиене жилых и общественных зданий, 3 — шуму, б — организации санитарного дела и 6 — другим вопросам. Наряду со статьями ученых ГДР за 2 года опубликованы 2 работы авторов из СССР, 4 — из Венгрии, 3 — из Болгарии, 2 — из Чехословакии и 1 — из Румынии.
В большинстве статей по общей и коммунальной гигиене освещаются вопросы гигиены атмосферного воздуха. В № 12 журнала за 1972 г., по существу тематическом, опубликовано 26 работ по гигиене атмосферного воздуха, в тог.! числе о результатах определения в нем вредных примесей, главным образом пыли и сернистого газа. Большой интерес представляют материалы о критериях вредности и методических аспектах нормирования предельно допустимых концентраций химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе. В статье «О предсказании МИК-ДОлгосрочного значения атмосферных загрязнений на основе быстрого теста» Г. И. Сидоренко и М. А. Пинигин (СССР) приводят экспериментальные данные, позволяющие на основе зависимости доза/время и концентрация/время с учетом происходящих в организме подопытных животных механизмов изменений пра-
