CC BY
5
Обзоры
К 613.648 + 613.6461-07:612(048.8)
М. М. Цапков
ДЕЙСТВИЕ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В СОЧЕТАНИИ С РАДИАЦИОННЫМ ФАКТОРОМ НА ОРГАНИЗМ
За последнее время в литературе возрастает число бот по изучению сочетанного действия факторов чевой и нелучевой природы на организм живот-х. На предприятиях персонал может подвер-ться сочетанному воздействию факторов внеш-ей среды: повышенной температуры, шума, внеш-его у-облучения, в организм могут попадать ра-иоактивные изотопы и др. В связи с этим большой нтерес представляет проблема сочетанного воз-ействия повышенной температуры и радиацион-ого фактора. Имеется ряд сообщений о влиянии ипертермии на организм животных в сочетании внешним облучением и введением радиоактивных зотопов. По данным Н. И. Рыжова, при облуче-ии животных рентгеновскими лучами в дозе 00 Р и содержании их при температуре окружающей среды 24 и 30 °С в течение 45 дней отмечено, то у собак, содержавшихся после облучения в епле (24 °С), в меньшей степени были выражены имптомы заболевания и проявлялись они в более поздние сроки; наблюдалась большая длительность латентного периода, меньшая смертность, большая продолжительность жизни, чем у животных, содержавшихся при более низкой температуре.
Установлено, что пребывание в тепле пораженных животных благоприятно отражается на состоянии кроветворной функции костного мозга. У собак, находившихся в тепле, была значительно слабее выражена эритро- и лейкопения, раньше и быстрее восстанавливалось количество эритроцитов и лейкоцитов. Пребывание при 30 °С утяжеляло течение заболевания.
Каков же механизм действия температурного режима? Почему один режим действует на течение острой лучевой болезни отрицательно, а другой — положительно? Следует отметить, что на этот вопрос большинство исследователей, работавших в данной области, отвечают однозначно. По их мнению, степень радиационного поражения зависит от уровня окислительных процессов, протекающих в облученном организме. Чем интенсивнее обменные процессы в организме, тем сильнее выражена реакция на облучение.
А. Л. Шахмухамедов изучал влияние рентгеновских лучей на выживаемость животных в условиях жаркого климата (доза облучения 25 Р в день до достижения суммарной дозы 900 Р, время воздействия инсоляции 30 дней). Установлено, что выживаемость была наименьшей (35±Ю,6%) при параллельном воздействии облучения и инсоляции.
Сделан вывод о том, что при одновременном воздействии на организм двух факторов — хронического рентгеновского облучения и инсоляции — происходит суммация их поражающего эффекта.
Работы Field и Field и соавт. были посвящены изучению влияния гипертермии в сочетании с последующим рентгеновским излучением на нормальные ткани. В отличие от действия ионизирующего излучения гипертермия, примененная изолированно, вызывает ранний некроз тканей. Применение теплового воздействия, которое само по себе не ведет к повреждению тканей, может потенцировать действие облучения. Автор полагает, что определенную роль в сенсибилизации тканей к облучению, обусловленной нагреванием, играет повреждение лизосом. При гипертермии кожи в течение 1 ч ее реакции растут с повышением температуры (43—45 °С). Гипертермия при 43 °С в течение 1 ч не потенцирует действия облучения (рентгеновские лучи, 250 кВ). Для достижения одной и той же реакции кожи требуется меньшая доза (2000 рад) при сочетании гипертермии и облучения, чем при действии одного облучения (3000 рад). При облучении кишечника (800—1500 рад) в сочетании с гипертермией с увеличением температуры от 41,3 до 42,1 °С существенно уменьшалась 5-дневная выживаемость животных.
По данным Hume и Field, локальное рентгеновское облучение области живота у мышей в дозах 700—1500 Р (250 кВ, 180 Р/мин) вызывало более тяжелое течение лучевой болезни, если до и после него у животных создавали гипертермию погружением задней половины тела в теплую воду, что обусловливало повышение температуры брюшной полости. При нормальной температуре кишечника (31— 34 °С) LD5075 составляла 1350 Р, при повышении ее до 37 °С — 1350 Р, до 43,3 °С — 1200 Р, до 41,8 °С— L700 Р, до 42,1 °С — 820 Р. По данным Milligan и Leeper, локальная гипертермия сразу после облучения приводила к снижению LD50/7 с 1240 до 800 рад, а при интервале между гипертермией и облучением от 2 до 24 ч LD50/7 составляла 900 рад. При гипертермии кишечника непосредственно до облучения LD50/7 уменьшалась с 1240 до 610 рад, а при увеличении интервала до 24 ч возрастала до 1250 рад.
Coffinet и соавт. изучали комбинированное влияние гипертермии (44 С в течение 105 мин) и рентгеновских лучей на спинной мозг мышей. Облучение или гипертермия спинного мозга перед облу-
чением или после него приводила к возникновению миелита спинного мозга. Латентный период возникновения миелита средней тяжести сокращался по мере увеличения дозы облучения от 120 сут (3 крад) до 40—50 сут (8 крад). Доза облучения, вызывающая через б мес острый миелит у 50% мышей, составила 4,5 крад при гипертермии перед облучением, 4,6 крад — при гипертермии после облучения и 5,5 крад — при одном облучении. Авторы предполагают, что гипертермия усиливает эффект лучевого поражения, препятствуя репарации потенциально летальных повреждений клеток спинного мозга.
Hahn и соавт. исследовали влияние радиации и гипертермии на растущую кость (42,5±5 °С в течение 15 мин, доза облучения 500 Р). На рентгеновских снимках не обнаружено замедления роста костей голени после воздействия гипертермии. Сочетание облучения с гипертермией приводило к более выраженному замедлению роста костей по сравнению с облучением в обычных условиях. Через 2 мес отставание в росте составляло 10 и 13,5% после облучения при комнатной температуре и гипртермии соответственно.
В ряде работ приводятся данные о сочетанном действии гипертермии и облучения на кожу животных. Например, Law — Marilyn и соавт. изучали реакцию кожи мышей на комбинированное воздествие гипертермии и рентгеновского облучения (37 и 43 °С, период воздействия температуры ^ 1 ч, доза облучения 1000—6000 рад). Установлено, что одно облучение даже в дозе 6000 рад не вызывает видимой реакции в течение 10 сут. Действие повышенной температуры имело незначительный эффект, а в комбинации с облучением увеличивало реакцию кожи, что зависело от степени нагревания. При нагревании сразу после облучения доза радиации, обусловливающая данную кожную реакцию, уменьшалась на 10 и 40 % при 37 и 43 °С соответственно. Отмечена важность продолжительности и последовательности воздействий. Нагревание после облучения было менее эффективным, чем перед действием радиации.
В исследованиях Н. А. Поповой и М. Г. Петров-нина выявлено, что при воздействии тепловой нагрузки (40 °С) в сочетании с радиационным фактором (хроническое у-облучение; 1-я группа — 0,06 рад/сут, 2-я группа — 0,17 рад/сут, 3-я группа — 0,34 рад/сут в течение 3 ч) у собак всех групп значительно меняется частота дыхания. Частота сердечных сокращений существенно менялась только у животных контрольной группы и ^ при мощности облучения 0,06 рад/сут.
В литературе имеется ряд работ, посвященных комбинированному действию облучения и гипертермии на клетки различных органов животных. Например, Leith и соавт. исследовали влияние гипертермии на выживаемость клеток яичника китайского хомячка. Установлено, что гипертермия (37 и 43 °С) действует сннергично с повреждениями, индуцированными рентгеновскими лучами. При
37 °С после облучения поглощенная доза состави 135 рад, а при комбинировании прогревания п 43 °С с облучением уменьшалась до 65 рад. Прог ванне при 43 °С в отдельности вызывало умень ние выживаемости клеток на 85%. Аналогичн: результаты получены Kiefer при изучении д ствия гипертермии и радиации на простые эук| риотические клетки.
Sapareto и соавт. проследили влияние гиперте мической обработки (от 42,0 до 45,5 °С) кл яичника китайского хомячка до, во время и пос рентгеновского облучения (300 кВ, 280—370рад/ми на радиочувствительность клеток, находящих^ в S-фазе и на репарацию радиационных повр дений в Gj- и S-фазах. Термическая обработка или сразу после облучения повышает радиочу ствительность клеток в S-фазе в большей степен чем клеток, находящихся в Gj-фазе. При действи| гипертермии после облучения наблюдался эффе] либо синергизма, либо аддитивности в зависим« от интервала времени между облучением и нагр ванием. Эти данные частично подтверждаются работе Leeper и Henle о взаимодействии лучевы и гипертермических повреждений в клетках яи ника китайского хомячка.
В. Г. Петин, изучая чувствительность дрожж вых клеток к одновременному воздействию ион зирующей радиации (у-кванты в0Со, мощност: дозы 1,17 крад/мин) и повышенной температур (30 °С), установил, что данное сочетание факторо] усиливает эффективность облучения. При этом ока> залось, что диапазон температур, усиливающи действие радиации, для клеток разных штаммо! неодинаков и определяется чувствительностью кл ток к температуре. Автор предполагает, что ме ханизм снижения резистентности клеток при ком бннированном одновременном воздействии данны факторов связан с формированием повреждений от которых клетка неспособна восстанавливаться
В. Б. Матюшичев и соавт. исследовали фермен тативную активность кожи крыс (изучали АТФ азную и креатинкиназную активность) при сочетанном воздействии на организм внешнего "у-облу чения и повышенной температуры (36 °С). Отме чено, что на поздних стадиях лучевого поражения способы взаимодействия радиационного и термического факторов различны: сочетание тепловой нагрузки с низкими дозами (2,5 крад) приводит к усилению эффекта облучения, а с высокими (4,45 и 7,5 крад) — к его ослаблению.
П. А. Бородин установил, что при малых дозах облучения (100—200 Р) повышенная температура (39 °С) не влияет на цитотоксический эффект лим фоцитов крови человека. При высоких дозах (400— 500 Р) картина резко меняется. Можно, по-видимому, предположить, что при повышенной температуре радиохимические реакции, ответственные за образование аббераций хромосом, протекают более интенсивно, в результате чего следовало бы ожидать увеличения выхода радиационно-индуци-рованных хромосомных мутаций. Однако, по-ви-
вмому, повышенная температура стимулирует и ^■боту репарационной системы клетки, вследствие Вго, вероятно, происходит нивелировка цитоге-Втических эффектов облучения. Н. П. Дубинин Н соавт. предполагают, что при высоких дозах Щэлучения (400—500 Р) инактивируется система Иепарации радиационных изменений хромосом, а Иадиационно-химические реакции, вероятно, про-«кают по-прежнему ускоренно, что приводит к выраженному модифицирующему эффекту повышенной температуры.
И В литературе имеется ряд работ, посвященных Изучению сочетанного действия на организм животных повышенной температуры и инкорпорации Вадиоактивных изотопов. Так, поданным В. Ф. Жу-Вавлева, однократное введение крысам 805г в дозе ■>,1 мКи/г и ежедневное 4-часовое воздействие тем-мературы (40 и 41 °С) на протяжении 2 мес уменьшает проявление лучевой болезни и увеличивает выживаемость животных. При воздействии повышенной температуры снижение количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов было менее выражено, чем у крыс, находящихся в обычных Вусловиях после введения ""Бг. Кроме того, повышение температуры внешней среды способствует 1меньшему накоплению ""Бг в органах и тканях ■крыс, а также усиливает выделение его с калом |и мочой.
I Л. А. Добровольский изучал влияние на организм самок крыс инкорпорированного^ -излучателя в сочетании с высокой температурой. В качестве излучателя использовали 32Р в дозе 10мкКи/кг. Температура в камере была 40 °С, экспозиция — 2 ч в день. В результате экспериментов автор пришел к заключению, что при хроническом сочетании воздействия радиационного фактора и повышенной температуры значительно угнетается прирост массы тела крыс-самок, уменьшается количество ретикулоцитов и тромбоцитов на протяжении всего времени воздействия, количество эритроцитов в первые 5 мес сначала возрастает, а затем уменьшается. Значительно снижается выживаемость животных. Так, к 5-му месяцу воздействия погибли 56,6% животных, к 12-му — 93%.
Р. А. Бесядовский и соавт. приводят данные изучения комбинированного воздействия на крыс внешнего уоблучения (100, 300, 600, 750 и 900 Р, мощность дозы 1 Р/мин), ингаляционного заражения 210Ро и гипертермии. Делается вывод о том, что в условиях повышенной температуры (38 °С по 4 ч в день) радиочувствительность крыс повышается. Усиливается тяжесть поражений, в 11/г раза сокращается продолжительность жизни, ЬО50/30 снижается на 100 Р. Симптоматика заболевания практически остается прежней, но выражена ярче, чем при одном облучении. Гипертермия не влияет на сроки и интенсивность проявлений полониевой интоксикации. При ингаляционном заражении 210Ро (0,0003 мкКн/г) с помощью примененных в работе методов исследования не выявлено закономерных сдвигов в течении лучевой болезни, выз-
ванной уоблучением, в условиях как нормальной, так и повышенной температуры.
В. Б. Матюшичев и соавт. исследовали АТФ-азную активность тканей (мозга и печени крыс) при действии комбинации 2 факторов — ионизирующей радиации и температуры. В качестве радиационного фактора был выбран 86Кг (2,5, 3,05, 4,45 и 7,4 крад). После воздействия температуры (36 °С) проводили общее рентгеновское облучение крыс в дозах 25, 50, 100, 250 и 400 Р — соответственно для доз Р-облучения. АТФ-азная активность мозговой ткани увеличивалась на 12% после раздельного облучения и на 10% — после комбинированной нагрузки. Иная картина наблюдалась в отношении АТФ-азной активности печени. Ферментативная активность этой ткани значительно более чувствительна к действию избранных факторов: само облучение вызывает изменение АТФ-азной активности на 63%, а совместно с перегреванием организма — на 83%. Делается вывод о том, что существует тканевая специфичность реакций АТФ-азной активности на радиационно-термиче-ское воздействие. Подобная избирательность действия типична для сочетанного ^-рентгеновского облучения. В зависимости от особенностей исследуемых органов и тканей корректирующее влияние сопряженной тепловой нагрузки может, очевидно, выражаться как в усилении, так и в ослаблении эффектов раздельного сочетанного облучения.
В. Е. Зайчик и соавт. изучали влияние гипертермии (37 °С в течение 2 ч) на скорость выведения 13Ч из щитовидной железы и организма. Исследования проведены на крысах и людях-добровольцах. Установлено, что в норме через 5 ч после инъекции 1311 в дозе 0,1 мкКи/г его выведение из организма практически происходит с биологическим полупериодом, равным 47 ч, при этом к 11 ч содержание Ш1 в теле крыс составляет 59,1 ±2,2% от введенного количества. После гипертермического воздействия в организме остается 39,7±1,8% радиоактивности (Р<0,001). Период полувыведения уменьшается до 8,4 ч. В результате гипертермического воздействия у человека также ускоряется выведение 13Ч, но в меньшей степени, чем у подопытных животных. На основании полученных результатов авторы расценивают гипертермию как перспективное средство в комплексной терапии интоксикации 1311.
Приведенные литературные данные показывают, что сочетанное действие повышенной температуры и радиационного фактора вызывает изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, нарушает ферментативную активность различных тканей, инактпвирует системы репарации радиационных изменений хромосом. В зависимости от дозы облучения и продолжительности воздействия температурного фактора изменяется степень тяжести лучевого поражения. Повышенная температура способствует ускорению выведения радиоактивных веществ из организма животных и человека. Дальнейшее накопление материалов экспериментальных
исследований по изучению сочетанного действия повышенной температуры и радиационного фактора необходимо для оценки условий труда на соответствующих производствах, а также решения вопросов радиационной безопасности и нормирования внешних и внутренних источников радиации.
ЛИТЕРАТУРА. Бесядовский Р. А., Дмитриев А. И., Козюра А. К. и др. —Радиобиология, 1979, № 4, с. 635. Бородин П. А. — Там же, № 2, с. 286. Добровольский Л. А. — Акуш. и гин., 1964, № 5, с. 153— 154.
Добровольский JI. А. — Мед. радиол., 1967, № 12, с. 65—
Дубинин Н. П., Засухина Г. Д. Репаративные механизмы
клеток и вирусы. М., 1975, с. 29—36. Журавлев В. Ф. — В кн.: Распределение, биологическое действие и миграция радиоактивных изотопов. М., 1961, с. 117—120. Зайчик В. Е., Павлов Б. Д., Ткачев A.B. — Бюлл. экспер.
биол., 1974, № 10, с. 51. Матюшичев В. Б., Таратухин В. Р., Шамратова В. Г.
и др. — Радиобиология, 1977, № 3, с. 423. Матюшичев В. Б., Таратухин В. Р., Шамратова В. Г. —
Там же, 1978, № 1, с. 96. Летин В. Г. — Там же, 1977, № 3, с. 360.
УДК 613.6:612.766.1:658.53
Физиологическое нормирование труда (ФНТ)— область теории и практики, где образуют диалектическое единство социальное, психологическое и биологическое, конкретно проявляясь в экономическом, психологическом, физиологическом, гигиеническом, техническом, эргономическом и других аспектах единой и неделимой проблемы нормирования труда.
Неразрывное единство и особые формы взаимосвязи социального, психологического и биологического в человеке (А. Н. Леонтьев) требуют для осуществления ФНТ применения системного подхода, главной особенностью которого является учет всеобщей взаимосвязи и взаимодействия всех элементов системы (М. Шефер).
Классический образец системного анализа трудовой деятельности человека — труды К. Маркса и Ф. Энгельса. В них сформулированы понятия интенсивности и экстенсивности труда с акцентом » на его физиологическую основу. При анализе интенсивности особое внимание уделяется темпу и ритму деятельности, плотности рабочего времени (режиму труда), физиологическому содержанию труда. Под экстенсивностью труда понимается длительность рабочего времени. Марксистский экономический анализ труда основывается на таких главных критериях, как продолжительность тру-
Попова Н. А., Петровнин М. Г. — Там же, 1975, № 3 с. 465.
Рыжов Н. И. Влияние температуры на течение острой лу
чевой болезни у собак. Дис. канд. М., 1956. Шахмухамедов A. JJ. — В кн.: Актуальные вопросы онко логии и рентгенологии. Ташкент, 1976, т. 8, с. 77—79 Field S. — In: Cancer Therapy by Hyperthermia and Ra
diation. Baltimore, 1978, p. 37—48. Field S. В., Hume S. et al. — In: Radiobiological Research and Radiotherapy. Vienna, 1977, v. 1, p. 313— 327.
Goffiriet D. R., Choi К. Y., Brown I. M. — Radiat. Res.,
1977, v. 72, p. 238—245.
Hahn E. №.. Feingold S. M., Kim Jae Ho. — Ibid., 1974,
v. 59. p. 186. Hume S. P., Field S. B. — Brit. J. Radiol., 1978, v. 51, p. 302—306.
Kiefer J. — In: Cancer Therapy by Hyperthermia and
Radiation. Baltimore, 1978, p. 183—185. Law Marilyn P., Ahier R. G., Field S. B. — Int. J. Radiat.
Biol., 1977, v. 32, p. 153—163. Leeper D. В., Henle К. I. — Radiat. Res., 1974, v. 59, № 1, d. 140.
Leith J. Т., Boone M. L., Gerner E. W. — Ibid., 1977, v. 70, p. 613.
Milligan A. J., Leeper D. B. — Int. J. Radiat. Oncol.,
1978, v. 4, Suppl. 2, p. 143—144.
Sapareto S. A., Hopwood L. £., Dewey №. C. — Radiat. Res., 1978, v. 73, p. 221—223.
Поступила 23/VI 1980 г.
дового периода, физическая и нервная напряженность труда, влияние его на здоровье рабочих. Таким образом, марксистская теория заложила биосоциальные основы гигиенического вообще и физиологического в частности нормирования труда.
Физиологические основы нормирования труда по длительности рабочего времени и режиму работы и отдыха на основе анализа естественных биоритмов были разработаны еще И. М. Сеченовым (1893, 1901). Его идеи с использованием зарубежных данных получили дальнейшее развитие и привели к формированию комплексного подхода в проблеме нормирования труда, в частности была поставлена задача индивидуального и дифференцированного по видам работ ФНТ.
Наиболее полно и систематизировано вопросы ФНТ в социалистическом обществе были сформулированы В. М. Бехтеревым на 1-й Всероссийской конференции по научной организации труда и производства в 1921 г. Резолюция 4-й секции конференции в требованиях к научной организации труда фактически содержит гигиенический принцип ФНТ: «принцип... максимума производительности труда при максимуме сбережения здоровья и устранение всех условий, могущих наносить ущерб (всестороннему гармоническому.—А. Р.) развитию личности» (Сборник резолюций, 1921).
Проф. А. Л. Решетюк ПРИНЦИПЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ТРУДА
Донецкий научно-исследовательский институт гигиены труда
