CC BY
8
УДК 614.72:632.95] :613.155.3
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ ХЛОРОФОСА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
С. А. Табакова
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Диметиловый эфир окситрихлорэтилфосфорной кислоты, известный в практике как хлорофос, диптерекс, негувон и пр., является одним из широко применяемых фосфорорганических инсектицидов. Наряду с низкой токсичностью для теплокровных животных и человека хлорофос обладает свойствами отличного системного инсектицида и успешно используется в профилактической медицине, сельском хозяйстве и ветеринарии (В. И. Вашков и Е. В. Шнайдер).
По механизму действия хлорофос, как и остальные фосфороргани-ческие соединения, — ферментный яд. Угнетая активность холинэстеразы, он вызывает накопление ацетилхолина, что приводит к возбуждению М-и Н-холинореактивных систем организма. Это определяет типичные симптомы клинической картины острого отравления хлорофосом (Д. Г. Красильщиков; И. К. Асаулюк; Л. Н. Гурин и А. А. Бобков). По литературным данным, хлорофос менее токсичен для млекопитающих, чем большинство фосфорорганических инсектицидов. Согласно утверждениям различных авторов, ЬОб0 хлорофоса для крыс составляет 600—1000 мг/кг. Тем не менее длительное его поступление в организм даже в незначительных концентрациях приводит к существенным функциональным и морфологическим отклонениям, что в известной мере связано с его способностью к функциональной кумуляции (Оо1г). Исследования В. Н. Трефилова и М. Д. Сканави, И. С. Фаермана с соавторами, В. Г. Цапко (1964, 1965) показывают, что присутствие даже небольшого количества хлорофоса в воздухе рабочей зоны вызывает у людей явления хронической интоксикации. Предельно допустимое содержание хлорофоса в воздухе производственных помещений составляет 0,5 мг/м3 (В. Г. Цапко, 1965).
В условиях разностороннего применения и возрастающего производства хлорофоса создается реальная опасность загрязнения им атмосферного воздуха, что небезразлично для населения и требует гигиенической оценки. Представляется необходимым экспериментальное изучение биологического действия микроконцентраций вещества (близких к естественной величине загрязнения воздуха им) и обоснование на этой основе нормативов его предельно допустимого содержания в атмосферном воздухе. Это и является целью настоящей работы.
Исследования проводились по единой методике, имеющей целью определение порогов рефлекторных реакций, возникающих при кратковременном раздражении рецепторов органов дыхания человека микроконцентрациями хлорофоса и резорбтивного действия его на организм животных. Содержание изучаемого инсектицида в воздухе контролировали модифицированным нами вариантом метода нефелометрического определения хлорофоса (М. С. Быховская с соавторами). Чувствительность метода 2 мкг в пробе. При оценке результатов экспериментов применяли метод размаха, учитывающий достоверность разницы между показателями, полученными под влиянием различных концентраций хлорофоса и при введении чистого воздуха (Р. Н. Бирюкова).
В первой части эксперимента в опытах на добровольцах изучено рефлекторное действие хлорофоса. Эта часть работы включала установление порогов действия хлорофоса на обонятельный анализатор и электрическую активность коры головного мозга человека. Порог обонятель-
ного ощущения определялся у 23 здоровых в возрасте 18—35 лет с нормальным обонянием. Изучено 8 последовательно снижающихся концентраций хлорофоса. Минимальная ощутимая концентрация его для наиболее чувствительных лиц была на уровне 0,2 мг/м3. Подпороговая концентрация составляла 0,12 мг/м3 (табл. 1).
Воздействие хлорофоса на электрическую активность коры головного мозга человека исследовано методом электрокортикального условного рефлекса (К. А. Буштуева с соавторами). Для этого выбрано 5 человек с хорошо выраженным а-ритмом, показавших высокую чувствительность при определении порога обонятельного ощущения. Во время опыта исследуемый находился в экранированной звуконепроницаемой камере. Воздух и экспериментальная газовая смесь с определенным содержанием паров хлорофоса подавались в нюхательный цилиндр. Биотоки с затылочных и височных областей обоих полушарий регистрировались 8-ка-
Таблица 1 Определение порога обонятельного ощущения хлорофоса
Число наблюдаемых Концентрация (в мг/мш)
минимальная ощутимая максимльная ощутимая
2 1,2 0,46
3 0,46 0,38
3 0,38 0,30
1 0,30 0,25
3 0,23 0,20
5 0,20 0,12
Таблица 2
Определение действия хлорофоса на электрическую активность коры головного мозга человека
Наблюдаемый Концентрация в мг/м*) Минимальная действующая (в мг/м*) Максимальная недействующая (в мг/м•)
0,12 0,07 0,06 0.04 0,12
Р. С. + 0,12 0,07
н. м. + — — 0,12 0,07
м. к. + — — 0,06 0,04
Л. Р. + — — 0,06 0,04
г. ч. + 0,06 0,04
нальным энцефалографом типа «Орион» (Будапешт). Газовую смесь подавали в течение 15 сек., причем в последние 5 сек. вдыхание «газа» подкрепляли безусловным раздражителем — светом. Один опыт включал 25 сочетаний. Условный рефлекс образовывался обычно после 6—8-го сочетания. Постепенно снижая концентрацию хлорофоса в подаваемом воздухе, мы достигли пороговой концентрации (0,06 мг/м3), которая все еще вызывала десинхронизацию а-ритма у 3 из 5 наблюдаемых. Подпороговая (максимальная недействующая) концентрация составляла 0,04 мг/м3 (табл. 2).
Хроническое резорбтивное действие малых концентраций хлорофоса изучалось в условиях 3-месячной непрерывной затравки белых крыс-самцов. Животные были распределены на 4 группы: 1-ю группу затрав-ляли хлорофосом в концентрации 1 мг/м3, 2-ю— в концентрации 0,2 мг/м3, 3-ю — в концентрации 0,02 мг/м3, 4-я группа служила контролем. Во время затравки проводили наблюдение за рядом показателей, выбранных в соответствии с литературными данными, о характере действия хлорофоса и с учетом основных направлений, принятых при гигиенической оценке атмосферных загрязнений. Каждые 15 дней определяли активность холинэстеразы цельной крови, соотношение хронаксиметрических показателей мышц-антагонистов, трансаминаз-ную активность сыворотки, содержание пировиноградной кислоты в крови и аскорбиновой кислоты в моче. В последней десятидневке эксперимента с целью выявления латентных сдвигов была проведена функциональная нагрузка животных частичным белково-углеводным голо-
§ I
а
«м
05 |
5
•а Г.В
! сь
,1 и
а
(м
а
VI *
о $
а ]
0.8
0,6
0.4
3 V Ч.
XX ч..*-'
^^
\ 1 ч \
* Лериод N. затравки |||| N С
/
15 34 48 62 77
Дни затравни
Рис. 1. Отношение хронаксий мышц-антагонистов в ходе затравки.
/ — хлорофос в концентрации 1 мг/м3; 2 — хлорофос в концентрации 0,2 мг/м3; 3 — хлорофос в концентрации 0,02 мг/мз■ 4 — контроль; степень достоверности; а — 95%
данием. По окончании затравки в некоторых органах животных определяли активность холинэстеразы и содержание аскорбиновой и молочной кислоты.
Данные литературы свидетельствуют, что фосфорорганические соединения оказывают заметное влияние на высшие функции головного мозга (Е. И. Спыну; Ю. С. Каган; Н. К. Стацек, и др.). В нашем эксперименте показателем состояния центральной нервной системы служило соотношение антагонистических мышц нижней конечности. В норме отношение хронаксии разгибателей и хронаксии сгибателей выше 1, что является следствием субординационного влияния центральной нервной системы на конституционную хронаксию мышц (Вои^дпоп). Под влиянием процесса торможения, развивающегося в центральной нервной системе, ее субординационное влияние на периферию снижается, проявлением чего, в частности, служит снижение нормального отношения хронаксий.
У животных 1-й группы обратное отношение хронаксий антагонистических мышц появилось после 20-дневной экспози- ¿ гзо ции и наблюдалось до £ 240 конца эксперимента 5
(рис. 1). Подобное, но ме- 55 ** нее выраженное изменение наступило и при концентрации хлорофоса 0,2 мг/м3 (2-я группа), но | /эо на месяц позже. Концент- | ^/зо рация яда 0,02 мг/м3 (3-я Ч /7о группа) не оказала заметного влияния на моторную хронаксию.
Несколько позже были отмечены сдвиги в хо-линэстеразной активности цельной крови. Угнетение активности холинэстеразы у животных 1-й группы характеризовалось волнообразностью и углубилось при введении функциональной нагрузки (рис. 2). По окончании затравки в печени и селезенке животных этой группы найдено снижение холинэстеразной активности соответственно на 39 и 18%. При концентрации яда 0,2 мг/м3 произошло однократное достоверное угнетение холинэстеразы к середине 2-го месяца затравки, а при концентрации 0,02 мг/м3 не отмечено достоверных изменений этого показателя.
Максимальная концентрация хлорофоса привела к достоверному увеличению выделения витамина С с мочой и содержания его в неко-
с —99.9%.
Затравка
Голод
гоо-
/4 23 44 Ж 74 33 Дни затравки
Рис. 2. Активность холн>нэстеразы крови крыс в течение затравки.
/ — хлорофос в концентрация 1 мг/м3; 2—хлорофос в концентрации 0,2 мг/м3: 3 — хлорофос в концентрации 0,02 мг/м3; 4 — контроль; степень достоверности: а — 95%, в —99%, с — 99,9%.
торых органах (печень, почки). Тенденция к такому увеличению выявлена и у животных 2-й группы. Это свидетельствует о повышении биосинтеза витамина С организмом подопытных крыс, что связано с участием этого витамина в защитных реакциях и процессах детоксикации избыточного ацетилхолина.
О состоянии печеночной паренхимы в течение затравки в известной мере можно было судить по активности трансаминаз, которая, как известно, повышается при повреждении гепатоцитов. Наши исследования показали, что хлорофос в концентрациях 0,2 и 1 мг/м3 вызывает преходящее повышение активности аспартатаминотрансферазы в 1,2 и 1,3 раза соответственно и аланинаминотрансферазы в 1,5 и 2 раза соответственно по сравнению с контролем (Р<1%). Изменения были сильнее выражены в период функциональной нагрузки голодом. У животных 3-й группы не отмечено отклонений от нормы (рис. 3).
При внутрибрюшинном введении гексенала в дозе 70 мг/кг наркотический сон животных 1-й и 2-й группы был соответственно в 1,5 и
Во с ста но-¿ительнк/ц период
£ * В
ы •• в
а? ^ ?
Р 1 *
0,00/0
)5 28 42 Ж Дни затраВки
Рис. 3. Активность аланинаминотрансферазы (Бй РТ) сыворотки крыс в течение затравки. 1 — хлорофос в концентрации 1 мг/м3; 2 — хлорофос в концентрации 0,2 мг/м3; 3 — хлорофос в концентрации 0,02 мг/м3; 4 — контроль; степень достоверности: а—95%, в —99%, с —99,9%.
1,3 раза продолжительнее, чем в контроле. Это является результатом недостаточности обезвреживающего действия печени.
Признаком нарушения гликогеносинтезирующей функции печени явилось увеличение содержания пировиноградной кислоты в крови и молочной кислоты в печени крыс 1-й группы. Оба показателя были увеличены в 1,5 раза (при Ж0,1% в отношении пировиноградной и Р<5% в отношении молочной кислоты). У животных 2-й и 3-й группы достоверных изменений подобного характера не наблюдалось.
Таким образом, в хроническом эксперименте действующими концентрациями хлорофоса являются 1 и 0,2 мг/м3, а концентрацию вещества, равную 0,02 мг/м3, можно рассматривать как подпороговую.
Выводы
1. Изучение биологического действия хлорофоса позволяет отнести его к группе ольфактивных веществ. Основанием для этого служат запаховый характер и пороги его рефлекторного действия (порогообо-нятельное ощущение 0,2 мг/м3, порог действия на электрическую активность коры головного мозга 0,06 мг/м3).
2. На основе подпороговой по рефлекторному действию концентрации хлорофоса рекомендуется максимальная разовая предельно допустимая концентрация его в атмосферном воздухе на уровне 0,04 мг/м3.
3. Длительное ингаляционное поступление в организм экспериментальных животных хлорофоса в концентрациях 1 и 0,2 мг/м3 приводит
к изменению функционального состояния центральной нервной системы, угнетению активности холинэстеразы, повышению биосинтеза витамина С и нарушению печеночных функций. Концентрация вещества 0,02 мг/м3 является подпороговой, так как она не приводит к изменениям исследуемых показателей.
4. На основании подпороговой по хроническому резорбтивному действию хлорофоса рекомендуется среднесуточная предельно допустимая концентрация его в атмосферном воздухе на уровне 0,02 мг/м3.
ЛИТЕРАТУРА
Асаулюк И. К. Воен.-мед. ж.. 1966, №7, с. 778. — Бирюкова Р. Н. Гиг. и сан., 1962, № 7, с. 43. — Б у ш т у е в а К. А., Полежаев Е. Ф., Семенен-к о А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, с. 57. — Бы х о век а я М. С., Гинзбург С. А., Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М„ 1961, ч. 2, с. 248. — Вашков В. И., Шнайдер Е. В. Хлорофос. М„ 1962,— Турин Л. Н., Б о б к о в А. А. Здравоохр. Белоруссии, 1966, № 2, с. 19. — Каган Ю. С. В кн.: Материалы 7-й Всесоюзн. конференции фармакологов. Тбилиси, 1960, с. 64. — Красильщиков Д. Г. Вопр. биол. и краевой мед., 1963, №4, с. 422. — Спыну Е. И. В кн.: Химия и применение фосфорорганических соединений. М., 1957, с. 336. — Стацек Н. К. В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. М., 1962, с. 229. — Треф и лов В. Н., Сканави М. Д. Гиг. труда, 1963, № 11, с. 41. —Фаерман И. С., Бон гард Е. М., Лащен-ко Н. С. Там же, 1964, № 11, с. 36. — Ц а п к о В. Г. Врач, дело, 1964, № 9, с. 85.— Цапко В. Г. Гиг. и сан., 1965. №4, с. 32. — Bourgignon G., La chronaxie chez l'homme. Paris, 1923.— Go lz H. H„ Arch, industr. Hlth., 1957, v. 16, p. 330.
Поступила 14/11 1969 r.
EXPERIMENTAL DATA FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF CHLOROPHOSE
IN THE ATMOSPHERE
S. A. Tabakova
In order to substantiate the maximum permissible concentration of chlorophose in the atmosphere the author studied its reflex and chronic resorptive action under experimental conditions. An investigation of the reflex action of microconcentrations of chlorophose on the olfactory analyzer and electric sensitivity of the cerebral cortex in man made it possible to suggest the one-time maximum permissible concentration of the substance at a level of 0.04 mg/m3. A concentration of 0.02 mg/m3, that proved to be subthreshold in the chronic resorptive test, is recommended as the average maximum permissible concentration.
УДК 613.31-084.48
НОВЫЕ ДАННЫЕ О МЕХАНИЗМЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ХЛОРОМ И у-ИЗЛУЧЕНИЕМ
А. М. Скидальская
Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института
им. И. М. Сеченова
В исследованиях последних лет вопросы механизма обеззараживающего действия того или иного бактерицидного фактора все чаще рассматриваются с точки зрения нарушения обмена веществ бактериальной клетки в процессе дезинфекции воды. Данные литературы касаются в основном влияния обеззараживающих факторов на ферментную активность бактерий. Это относится главным образом к изменению активности оксидоредуктазферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в бактериальной клетке, в частности дегидрогеназ при
