CC BY
8
УДК «13.в32.4:«31.б]-07
Т. М. Ходыкина, А. А. Комлева
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СУЛЬФАТНЫХ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ
ЖИВОТНЫХ
I ММИ им. И. М. Сеченова; ВНИИ непитательной медицинской техники, Москва
Сульфат калия и калимагнезия являются основными бесхлорными калийными удобрениями, производство которых неуклонно возрастает, соответственно увеличивается и число лиц, имеющих непосредственный контакт с их пылью.
В процессе получения сульфатных калийных удобрений создаются условия для поступления данных соединений в организм работающих. В литературе сведения о биологическом действии бесхлорных удобрений немногочисленны. При этом экспериментальные исследования посвящены, как правило, изучению токсического действия силь-винитовой руды и хлористого калия II, 4, 71, а также фармакологическим эффектам хлористого калия и сульфата магния 13, 6, 8, 91.
В связи с этим перед нами была поставлена задача в эксперименте на белых крысах определить токсические свойства сульфата калия и калимагне-зии при внутрижелудочном однократном поступлении их в организм. Статистическая обработка полученных материалов показала, что среднесмер-тельные дозы составляют 6,6 ±0,6 г/кг для сульфата калия и 6,4 ±0,5 г/кг для калимагнезии.
Сразу после введения указанных веществ у животных отмечался кратковременный период возбуждения, который сменялся угнетением; появлялись беспокойство, мышечная атония, дискоорди-нация движения. На фоне атонии наблюдались судорожные подергивания, переходящие в подпрыгивания, сокращения отдельных мышц, нарушение дыхания с наступлением смерти. Клиническая картина отравления у крыс и мышей идентична, крысы погибали в течение 3—4 ч, мыши — через 20—30 мин.
У животных, получавших дозы веществ, близкие к смертельным, клиническая картина острой интоксикации аналогична таковой у погибших животных, с такими же фазами возбуждения и угнетения. Однако на следующий день эти животные были активны и внешне не отличались от контрольных.
На вскрытии у погибших животных установлены цианоз и полнокровие всех органов, инъецирование сосудов. Сердце расширено, в стадии диастолы. Через 2 нед оставшихся в живых животных забили. На вскрытии макроскопических изменений в органах не обнаружено. Следовательно, при введении больших доз изученных веществ возникает быстрый, но кратковременный эффект. Это определило задачу изучения накопления вводимых веществ, содержащих ионы калия и магния и играющих большую роль в электролитном обмене в органах, а также
изучения поведения их антагонистов — натрия и кальция — и скорости восстановления этих процессов.
С целью определения накопления и выведения основных электролитов, характеризующих минеральный обмен во внутренних органах, что важно для изучения некоторых сторон механизма дейст вия сульфата калия и калимагнезии в сравнительном плане, нами проведен острый опыт с внутри-желудочным введением сульфата калия и калимагнезии в дозе, равной '/2 ЬОГ>0, т. е. 3 г/кг. При этом определяли коэффициенты массы внутренних органов и распределение в них электролитов (калия, натрия, магния и кальция) через 1,5 ч и 24 ч посл^А введения веществ, а также через 2 нед восстановительного периода.
После умерщвления животных внутренние органы взвешивали, затем высушивали при 200 °С до постоянной массы. После этого их измельчали и запрессовывали в иолиметакрилатный порошок по ТУ 6-01-1074—76 при температуре полимеризации (70 °С).
Анализ элементного состава проводили на лазерном энергомасс-анализаторе-2 (ЭМАЛ-2). Масс-спектры регистрировали на фотопластинку марки «Шогс1 (32» и обрабатывали на микроденситометре МД-100 по методике безэталонного количественного анализа с построением градунровоч-ной кривой по методу Халла 12, 5.1.
Определения коэффициентов массы внутренних органов показали, что при внутрижелудочном введении сульфата калия в дозе 3 г/кг достоверно уменьшались коэффициенты массы почек (8,11 ± ±0.11 против 8,89 ±0.20 в контроле)* и селезенки (3,05 ±0,28 против 4,69 ±0,48 в контроле)* через 1.5 ч после воздействия. На следующий день спмо-фё чалось дальнейшее сниженне относительной массы селезенки у подопытных животных до 2,90 ± ±0,32*. Коэффициенты массы почек оставались несколько сниженными (8,36 ±0,38), хотя достоверно не отличались от контроля. Через 2 нед восстановительного периода относительная масса почек и селезенки находилась на уровне средне-групповых показателей параллельного контроля. Однако происходило достоверное увеличение коэффициентов массы печени (42,09 ±1,48 против 31,53 ±4,7* в контроле). Динамика коэффициентов массы почек и селезенки коррелировала с изменениями их элементного состава. Выявлена силь-
* Изменения по отношению к контролю достоверны (Р<0,05).
— 2-1 —
Ььлемешный анализ (в ат. %) внутренних органов крыс при пероральном введении сульфата калия н калимагнезии в дозе
3 г/кг
Элемент Сульфат калия Калимагнезии Контроль
срок от начала наблюдения
1,5 ч 24 ч 2 нед 1.5 ч 24 ч 2 нед 1.5 ч 2 нед
Сердце
К 3,9±0,7* 4,2±0,6* 2,3±0,3 3,7±0,7* 4,2±0,7* 3,2±0,6* 2,8±0,3 2,3±0,1
Na 7,4± 1,8* 5,9± 1,6* 6,3± 1,4* 5,0±0,6* 5,3±0,7* 10,0±1,3* 3,9±0,6 4,3±0,5
Mg 1,8±0,7* 3,5±0,8 2,7±0,6 1,7±0,7* 3,1±0,9 3,7± 1,9 3,8±0.6 3,3±0,7
Са 4,2±0,9 3,0±0,5 7,5±2* 5,2± 1,4* 5.4±0,9* 3,9±0,7 3,1±0,4 4,8±0,3
Печень
К 8,7± 1,6* 6,3±0,4* 3,2±0,4 7,4± 1,2* 7,9± 1,1* 5,7±0,4 2,6±0,2 2,4±0,4
Na 3,6±0,4 2,1±0,2* 3,7±0,6 3,8±0,5 4,2±0,6 4,1±0,7 4.6±0,7 3,8±0,4
Mfi 1.4±0.3 1,9±0,3 2,1±0,7 9,2± 1,6* 7,9± 1,2* 2,3±0,3 1,7±0,3 1,9±0,3
Са 2,1 ±0,3* 2,0±0,2* 2,3±0,2* 2,3±0,3* 2,5±0,4* 1.9±0,2* 1,2±0,2 1,1±0,3
Почки
6,9± 1,1* 2.7±0,3* 1,9±0,3* 0.8±0,2
7,2±1,2* 3,9±1 2,4±0,4 0,7±0,1
5,4±0.9* 3,2±0,4 1,3±0,2* 1,0±0,3
5,8±0,7* 3,8±0,7 2,2±0,3 0.8±0,2
5,6± 1,2* 3,7±0,5 2,4±0,4 1.0±0,2
2,9±0,6 4,0±0,6 1,7±0,5* 1,2±0,3
2,3±0,2 4,2±0,4 2.7±0.3 1.1±0,1
2,2±0,3 4,0±0,3 2.9±0,2 1,3±0,2
3,7±0,6* 5,7±1,2* 3,8±0,7 2.2±0,3
3,9±0,3* 6,5±1,0* 3,6±0,6 2,0±0,2
2,0±0,2 6,t±0,9* 3,4±0,4 3,1±0,4
Селезенка
4,9±0,7* 6,9±2,2* 3,8±0,6 2,3±0,4
5,1±0,9* 5,8±1,8* 3,4±0.5 2,7±0,3
3,2±0,5 6,2±2,3* 3,2±0,4 2,5±0.4
2,2±0,2 4,1±0.4 3,7±0,5 2,7±0.4
2,8±0,3 4,5±0,6 3,6±0,4 2,5±0,5
Примечание. ат% (атомный процент) — единиц» количества элемента, принятая при масс-спектрометрическом ana лизе |5]; звездочка — изменения по отношению к контролю достоверны (Р ^ 0,05).
пая связь между изменениями коэффициентов массы почек и содержанием в них ионов калия (г— =0,921) и кальция (г=0,942), а также между коэффициентами массы селезенки и количеством в ней ионов натрия (г=0,911). Хотя коэффициенты массы сердца у животных, подвергшихся воздействию сульфата калия, на протяжении всего времени наблюдения достоверно не отличались от контроля, элементный анализ показал, что произошли достоверные изменения содержания изучаемых нонов (см. таблицу). В печени количество ионов калня резко возросло (с 2,5 до 8,7 ат.%)1 сразу после введения вещества, снизилось на 2-й день до 6,3 ат.% и постепенно уменьшалось в течение 2 нед до 3,2 ат.%, оставаясь, однако, выше контрольного уровня. При внутрижелудочном введении калимагнезии через 1,5 ч достоверно снизились коэффициенты массы всех исследованиях органов. На следующий день лишь относительная масса почек оставалась сниженной (8,20 ±0,36 против 8,89 ±0,20 в контроле). При этом наблюдалась сильная корреляционная связь между коэффициен-
1 Ат. % (атомный процент) — единица количества элемента, принятая при масс-спектрометрическом анализе |5]. #
тами массы почек и содержанием в них ионов магния (л=0,820), между коэффициентами массы селезенки и содержанием в ней ионов калия (г— =0,836) и натрия (/-=0,849). Через 2 нед восстановительного периода достоверные различия коэффициентов массы всех исследованных внутренних органов в контроле и опыте отсутствовали, хотя при элементном анализе этих органов выявлены изменения их ионного состава (см. таблицу).
Следует отметить, что при введении калимагнезии как и при введении сульфата калия, наиболее резкие изменения ионного состава произошли в печени: сразу резко возросло содержание ионов калия и магния, причем количество нонов калня оставалось значительно повышенным и через 2 нед восстановительного периода.
Исследования показали, что при острой интоксикации действие сульфатных калийных удобрений проявляется нарушением электролитного обмена, которое сохраняется в основных органах даже после однократного поступления этих веществ в организм и при отсутствии видимых морфологических и клинических нарушений.
Таким образом, анализ полученных данных показал, что бесхлорные калийные удобрения при
пероральном пути поступления воздействовали на внутренние органы и вызывали нарушения нонно-электролнтного баланса всех исследованных органов подопытных животных. Через 1,5—2 ч после введения изученных веществ в желудок происходило в первую очередь накопление ионов калия (а при воздействии калимагнезин — и ионов магния) в клетках печени и снижение содержания в них ионов кальция — антагонистов калия и магния. Одновременно усиливалось выделение калия почками, которое продолжалось и в последующие дни (до 2 нед). На следующий день после введения веществ осуществлялись выход ионов калия из клеток печени в кровь и накопление его в других органах — сердце, селезенке, что сопровождалось компенсаторным увеличением содержания в них ионов натрия. Динамика количества ионов калия, натрия и кальция при введении сульфата калия и калимагнезин аналогична.
Совершенствование управления качеством окружающей среды в интересах здоровья населения невозможно без дальнейшего развития научных критериев ее качества — гигиенических нормативов [71. В области гигиенического нормирования в последнее время много внимания уделяется изучению новых групп соединений, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве.
Одна из весьма перспективных групп органических веществ — хлорорганические соединения, к которым относится парахлорбензотрифторид (и-ХБТФ).
Целыо настоящей работы явилось экспериментальное обоснование среднесуточной ПДК п-ХБТФ в атмосферном воздухе.
п-ХБТФ применяется в производстве фторсое-диненнй, таких, как нзоамины, хлорннтробензо-трифториды, хлораминобензотрнфториды, лекарственных средств 131. Кроме этого, п-ХБТФ используется в качестве промежуточного продукта при изготовлении гербицида нитрана. По химическо-
Таблиц а I
Показатели острой токсичности п-ХБТФ для мышей н крыс при введении в желудок и ингаляции паров
Внд животных Доза, мг/кг Концентрации, мг/л
LD,. LD,0 LD„ CL„ CLle CL,4
Крысы-самцы Мыши-самцы 5800 120 10 000 220 16 750 0,405 62,4 0,54 92,24 0,69 149,1 0,88
Литература
1. Бессмертнова Н. В. — В кн.: Факторы внешней среды и их значение для здоровья населения. Киев, 1970. вып. 2, с. 55—58.
2. Комлева А. А.. Беняев II. £., Арефьев И. Л1. — Мед. техника, I985. № 2, с. 25—28.
3. Крохалев А. А. Водный и электролитный обмен. М.. I972.
4. Лесневский Р. Ф., Харевич Т. В. — В кн.: Гигиена труда и охрана здоровья населения. Минск, 1974, с. 89—91.
5. Масс-спектрометрнческнй метод определения следов/Под ред. М. С. Чупахина. М., 1975.
6. Машковский М. Д. Лекарственные средства. М., 1977, ч. I—2.
7. Новоселова J!. Д. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны здоровья населения. М., I977, с. 12I —122.
8. Hazard R., Rcnier-Cornec А. — Arch. int. Pharmaco-dyn., 1967, v. 166, p. 30I—304.
9. Kline R., Morad M. — Biophys. J., 1976, v. 16, p. 367 — 372.
Поступила 13.02.85
*
му строению п-ХБТФ относится к галогенопроиз-водным ароматическим углеводородам ряда бензола и представляет собой бесцветную или слегка окрашенную в желтый цвет жидкость со специфическим стойким неприятным запахом 141. п-ХБТФ не растворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях (бензоле, ацетоне, эфире, спирте); вещество стойкое, диэлектрик. Результаты сравнительного изучения токсичности в эксперименте на животных (крысах, мышах) п-ХБТФ при различных путях поступления в организм представлены в табл. 1 1101.
Как видно из табл. 1, п-ХБТФ является веществом, которое оказывает токсическое действие как при ингаляции, так и при введении в желудок, причем мыши более чувствительны к его воздейст-^ вию, чем крысы. Аналогичные данные об остро»т токсичности и-ХБТФ приводит Б. Д. Карпов [21.
Клиническая картина интоксикации п-ХБТФ характеризуется симптомами наркотического действия вещества.
Морфологические изменения в органах и тканях при интоксикации п-ХБТФ сводятся к сосудистым расстройствам с дистрофическими проявлениями в нервной системе, мозге и паренхиматозных органах; в селезенке присутствует значительное количество зерен гемосидерина; отмечаются дистрофические изменения в ночках и сердечной мышце.
Таким образом, п-ХБТФ дает наркотический эффект, вызывает острую интоксикацию с преимущественным поражением нервной системы, органов дыхания и печени, проникает через кожу, оказы-
УДК 615.916:546.1611.076.9
О. Г. Чарыев, Н. Г. Митрофанова, Н. Н. Цапкова, К. Е. Майкова
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИКОДИНАМИКИ ПАРАХЛОРБЕНЗОТРИФТОРИДА
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
