CC BY
10
Заседания лекторской группы и самостоятельная подготоька иностранными студентами лекций по санитарному просвещению ведутся в созданном на кафедре кабинете санитарного просвещения, где широко экспонируются формы и методы санитарного просвещения, применяемые в СССР и развивающихся странах. Кафедра и в дальнейшем планирует совершенствование УИРС по тематике санитарного просвещения, так как знания и практические навыки в этой области помогут будущим врачам у себя на родине воздействовать на гигиеническое поведение различных групп населения.
Поступила 16/1 1978 г.
Методы исследования
УДК 613.632.4-07:816.12-008.1-072.7
Профессора И. М. Трахтенберг, И. В. Саноцкий и В. А. Тынинин, кандидаты мед. наук Г. Е. Верич, Н. С. Гродецкая и А. М. Луканева
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ КАК КРИТЕРИЙ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
%
Киевский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний, Институт гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР и Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Одним из существенных недостатков в экспериментальной оценке действия вредных веществ на сердечно-сосудистую систему при обосновании гигиенических нормативов является отсутствие унифицированной регламентации соответствующих принципов и методических приемов, а также обобщений и систематизации накопленных данных.
За прошедшие годы гигиенисты и токсикологи приобрели определенный опыт в методических подходах к экспериментальному изучению влияния вредных веществ на сердечно-сосудистую систему. Сошлемся на работу В. А. Иштыкова и С. В. Сперанского, в которой предлагается способ определения степени избирательности действия химических вредных веществ на сердечно-сосудистую систему. Однако, с нашей точки зрения, рекомендации авторов в том виде, в каком они представлены, по ряду соображений не могут быть реализованы. Во-первых, вряд ли можно предлагать универсальную классификацию на основании довольно произвольно выбранных эталонных соединений и дозировок. Во-вторых, вызывает возражение целесообразность ограничиваться применением ЭКГ. Кроме того, по нашим данным, у белых мышей невозможно дифференцировать зубцы и интервалы ЭКГ из-за высокой частоты сердечных сокращений. Представляется спорной и рекомендация питуитриновой нагрузки в качестве универсальной, так как известно, что для выявления скрытых изменений функциональной деятельности сердца и сосудов необходимо применение разнообразных нагрузочных проб, при проведении которых активируются различные звенья регуляции сердечно-сосудистой деятельности.
Известен ряд предложений по ускоренному выявлению влияния вредных промышленных веществ на сердечно-сосудистую систему. Так, Л. П. Сгибнева советует использовать следующие показатели и тесты: ЭКГ, определение ломкости капилляров и скорости кровотока у белых мышей, длительности автоматизма сердца, прочности мышечной стенки сердца, систолического давления, а также запись работы сердца лягушки.
изолированного по методу Штрауба. Сама по себе идея внедрения в практику токсикологических исследований экспресс-методов установления кар-диотоксического действия вредных веществ несомненно заслуживает внимания, однако рекомендациям, о которых идет речь, к сожалению, присущи те же недостатки, что и предложениям В. А. Иштыкова и С. В. Сперанского. Кроме того, вызывает сомнение целесообразность и правомочность постановки опытов с изолированным сердцем лягушки, грубого механического метода определения прочности мышечной стенки сердца мышей, несовершенного метода измерения скорости кровотока по времени распространения введенного в ретроорбитальный синус красителя и др.
В настоящей работе предлагается обоснование и приводится схема изучения вредных химических соединений по этапам токсикологического эксперимента.
Исследование сердечно-сосудистой системы необходимо проводить наряду с определением состояния других органов и систем на всех этапах токсикологической оценки химических соединений (при установлении порога острого и хронического действия, выявлении отдаленных последствий воздействия, разработке средств экспериментальной терапии и профилактики, а также при клинико-гигиенической оценке контингентов, имеющих контакт с изучаемым химическим соединением).
Предлагаемая схема токсикологического эксперимента может быть использована не только для гигиенического нормирования промышленных химических соединений, но и при изучении влияния пестицидов, полимерных и других материалов.
Особое внимание исследованию сердечно-сосудистой системы должно быть уделено в случаях, когда соединение обладает выраженной способностью к кумуляции в организме, а также при производственном и бытовом контакте с ним значительных контингентов населения.
При определении порога острого действия и степени специфичности выявленных изменений сердечно-сосудистой системы наряду с оценкой других систем и органов (нервной системы, печени, почек и др.) следует проводить анализ данных ЭКГ в покое и после функциональной нагрузки (ортостатической, фармакологической и др.) с учетом частоты сердечных сокращений, конфигурации ЭКГ, интервалов Р—ф и ф—Т и вольтажа зубцов Р и Т. Изучение биохимического субстрата выявленных электрофизио-логических сдвигов в миокарде (с учетом активности изоферментов — лактат-дегидрогеназы и креатинфосфатазы), а также морфометрических параметров (толщины мышечных пучков миокарда и ядерно-цитоплазматических отношений в миофибриллах) необходимо при комплексной оценке состояния миокарда. Интегральная характеристика тонуса периферических сосудов может быть ограничена измерением артериального давления (АД).
В случае избирательного действия изучаемых химических соединений на сердечно-сосудистую систему (2рЬ>1) показатели состояния используются в хроническом эксперименте как патогенетические для установления 1ЛтсЬ. При этом функциональные данные должны включать оценку ЭКГ в покое и после комплекса функциональных нагрузок, измерение АД, а также по показаниям — интегральную реографию.
С помощью указанных методов удается оценить частоту сердечных сокращений (ЧСС), конфигурацию ЭКГ, продолжительность интервалов Р—(? и (}—Т, вольтаж зубцов Р и Т, минутный и ударный объемы (МОК и УОК соответственно) крови, общее периферическое сопротивление (ОПС) сосудов, артериальное систолическое и диастолическое давление. Применение функциональных нагрузочных тестов дает возможность выявить скрытые изменения различных звеньев сердечно-сосудистой системы и ее регуляции, а также оценить гигиеническую значимость обнаруженных сдвигов. Биохимически рекомендуется оценивать энергетику миокарда, а также состояние окислительно-восстановительных процессов в нем. При морфологических исследованиях устанавливаются ядерно-цитоплазматиче-
Схема для изучения действия химических веществ на сердечно-сосудистую систему
№ п/п
Установление порога острого действия
Установление порога хронического действия
Изучение механизма действия
Прогнозирование отдаленных последствий
ЭКГ во II и грудном отведениях
Функциональная (нагрузочная) проба
Измерение артериального давления
Определение МОК и УОК (желательно)
При наличии возможности биохимические (определение лактатдегидроге-назы и креатинфосфатазы в сыворотке крови) и морфологические методы с морфометрией миокарда (обзорная окраска, окраска азур-II-эозином, мор-фометрическая оценка ядерно-цито-плазматических отношений и толщины пучков миофибрилл)
ЭКГ во II и грудном отведениях, измерение артериального давления, при возможности — интегральная реогра-фия
Ортостатическая проба
Проба с физической нагрузкой Фармакологическая проба Биохимические методы: определение лактатдегидрогеназы и креатинфосфа тазы в сыворотке крови; при возмож ности— определение макроэргов (АТФ АДФ, АМФ), гликолиза окислительно восстановительных ферментов (цито хромоксидазы и сикцинатдегидрогена зы)
Морфологические методы как^при установлении порога острого действия и морфологическая оценка миокарда, аорты и сосудов
Функциональные методы, как в п. 2, фармакологические пробы с веществами, известными по своему механизму действия
Перфузия синокаротидной зоны Определение сократительных свойств гладких мышц сосудов
Биохимические методы, как в п. 2 Морфологические методы, как в п. 2, и определение катехоламинов по Фальку, эластики сосудов, аргирофильных волокон, микрометрия периферических сосудов
Проведение исследований в отдаленные интервалы времени при оценке естественного старения
Функциональные методы, как в п. 2 Биохимические методы, как в п. 2, и изучение липидного обмена
Морфологические методы: морфомет-рическая оценка миокарда, аорты и сосудов мышечно-эластического типа
Показатели, характеризующие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы
ЧСС, Р—(2 и С1 — Т, конфигурация и вольтаж зубцов в Я и Г*
ЧСС (основной показатель), конфигурация и вольтаж зубцов ЭКГ АД, МОК, УОК, ОПС
Те же, что в п. 1, и АД
МОК, АД, ЧСС, ОПС
Те же, что в п. 1, при интегральной реографии— МОК. АД, ОПС, УОК То же
МОК, УОК, АД, ЧСС, ОПС, Р— <2 и (¿ — Т, конфигурация и вольтаж зубцов ЭКГ
Частота и амплитуда сокращений сосудистой полоски, характер реакции
Те же, что в п. 2
Продолжение
Жп/п Этап Способы исследования Показатели, характеризующие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы
5 Экспериментальная терапия Моделирование одной из форм сердечно-сосудистой патологии (коронарной недостаточности, артериальной гипертонии, атеросклероза, адреналинового миокардита) Оценка терапевтического эффекта применяемых фармакологических средств Функциональные, биохимические и морфологические методы, как в п. 2 Те же, что в п. 2
• У кроликов следует определять конфигурацию и вол ьтаж зубцов Рн5,
ские отношения в миофибриллах, соотношение соединительной ткани и миофибрилл и толщина мышечных пучков миокарда, измеряется толщина слоев стенки аорты, эластических мембран, учитывается толщина слоев сосудов мышечно-эластического типа, площадь их средней оболочки и тонуса. Локализация выявленных биохимических сдвигов может быть подтверждена количественными гистохимическими исследованиями.
При изучении отдаленных последствий действия токсических соединений на сердце и сосуды в целях гигиенического нормирования (на низких уровнях воздействия) рекомендуется изучение скорости развития «естественных» процессов старения сердца и сосудов. Применяемые функциональные методы и оцениваемые показатели при этом такие же, как и при постановке хронического опыта. Биохимически, кроме использования рекомендованных выше методов, следует обратить особое внимание на состояние липопротеидного обмена и состав соединительной ткани крупных сосудов. Последнее представляется важным в генезе возрастных изменений сердечно-сосудистой системы. Морфометрической оценке подвергаются миокард, аорта, сосуды мышечно-эластического типа и по показаниям — органные сосуды почек, головного мозга и сердце.
Учитывая возможность генетического и эмбриотоксического влияния изучаемых химических соединений на сердечно-сосудистую систему плода и потомства, изучение потомства первого поколения для выявления врожденной патологии можно считать вполне обоснованным.
Одним из возможных путей изучения опасности развития отдаленных последствий является моделирование отдельных видов сердечно-сосудистой патологии человека (атеросклероза, гипертензии, миокардита, коронарной недостаточности) на животных. При этом должны учитываться результаты хронического опыта, в котором устанавливается направленность действия на определенные звенья сердечно-сосудистой системы, что является весьма важным моментом и при экспериментальном обосновании патогенетических средств терапии, и при профилактике.
Последующее сопоставление данных эксперимента с результатами кли-нико-гигиенических и патологоанатомических исследований весьма желательно для окончательного обоснования модели экспериментального прогнозирования отдаленного действия химических соединений на сердечнососудистую систему.
Объем исследований при обосновании терапевтической тактики соответствует таковому в хроническом опыте. Целесообразны два варианта опытов: введение лечебных препаратов в процессе затравки или после нее (с целью выявления терапевтического эффекта), а также до воздействия (с целью установления профилактического эффекта).
3 Гигиена и санитария № 9
65
Особо следует остановиться на выборе животных для изучения влияния химических соединений на сердечно-сосудистую систему.
Общепринятое в практике гигиенического нормирования положение о параллельном использовании не менее двух видов лабораторных животных должно быть дополнено в данном случае следующими соображениями. При оценке ЭКГ наряду с крысами необходимо исследовать кроликов и морских свинок, имеющих более сходную с человеком ЭКГ. При определении скорости развития естественных процессов старения крысы (общепринятая в настоящее время геронтологическая модель) являются основным видом животных. Статистическая группа не должна включать менее 30 животных на каждый показатель. При моделировании сердечно-сосудистой патологии наряду с крысами следует использовать кроликов. Привлечение таких редких в настоящее время лабораторных животных, как карликовые свиньи и обезьяны, при изучении отдаленных последствии — важная перспективная задача.
В заключение следует особо указать на целесообразность дальнейшего расширения и углубления не только экспериментального, но и клинического и клинико-статистического изучения влияния токсических веществ на сердечно-сосудистую систему. Только в органическом сочетании экспериментов на животных и углубленных наблюдений на людях можно будет обеспечить надежное гигиеническое нормирование и решать вопросы эффективной профилактики профессиональных поражений сердца и сосудов.
ЛИТЕРАТУРА. Иштыков В. А., Сперанский С. В. —Научные труды Моск. НИИ гигиены, 1974, вып. 21, с. 50—54. — Сгибнева Л. П. О возможности ускоренного исследования влияния промышленных ядов на сердечнососудистую систему в токсикологическом эксперименте. Дис. канд. Л., 1967.
Поступила 29/VII 1977 г»
УДК 613-07:612.176-087.5
.Кандидаты мед. наук В. В. Оглезнев и A.M. Лакшин, С. И. Вольвач
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕСТА ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Московский медицинский стоматологический институт им. Н. А. Семашко
В последние годы в спортивной медицине широкое применение получил физиологический тест Physical Working Capacity (PWC170), позволяющий характеризовать физическую работоспособность человека.
Сущность данной функциональной пробы заключается в том, что обследуемый выполняет две 5-минутные дозированные физические нагрузки непредельной мощности (первая примерно в 2 раза меньше второй) и в конце каждой из них подсчитывают частоту пульса. Затем по формуле В. Л. Карп-мана и соавт. определяют мощность механической работы, которую способен выполнить обследуемый при частоте сердечных сокращений 170 в минуту. При указанном ритме во время работы субмаксимальной интенсивности у здоровых людей устанавливается оптимум в функционировании сердечно-сосудстой системы.
Тест PWC170 имеет ряд преимуществ перед другими функциональными пробами. К числу его достоинств относится то, что исследование ведется непосредственно при выполнении физической нагрузки, а не в восстановительном периоде, на результатах тестирования не сказывается субъективное отношение обследуемого к данной процедуре. Результаты выражаются в точных количественных единицах (килограмм-метрах в минуту). Тест прост в выполнении и практически может применяться в любых условиях.
При гигиенических исследованиях этот тест, однако, не получил еще распространения, и, насколько нам известно, на эту тему имеется всего одна работа, авторы которой использовали данный тест при изучении влня-
