Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ СМЕСИ ПЕНТАНА И ГЕКСАНА В ВОЗДУХЕ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ СМЕСИ ПЕНТАНА И ГЕКСАНА В ВОЗДУХЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
34
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE BIOLOGICAL EFFECT OF MICROCONE NTR AT IONS OF A PENTANE AND HEXANE MIXTURE IN THE AIR

A long-term twenty-four-hour poisoning by inhalation route of experimental animals showed a mixture of equal parts of pentane and hexane (at a concentration of 94.7, 50.9 and 10.4 mg/m3) to have a considerable effect on albino rats. A total concentration (of the mixture) of 3mg/m3 was ineffective. The neurohistological data on structural changes developing in the cerebraPcortex corresponded to the results of studying the motor chronaxy of muscles antagonists.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ СМЕСИ ПЕНТАНА И ГЕКСАНА В ВОЗДУХЕ»

Все этиламины в наиболее высоких концентрациях привели к возникновению патоморфологических и гистохимических изменений во внутренних органах. Наиболее выраженные нарушения наблюдались в легких (утолщение межальвеолярных перегородок, накопление кислых мукополи-сахаридов в межуточном веществе соединительной ткани альвеол и др.). В коре головного мозга установлено набухание цитоплазмы и частичное растворений тигроидной субстанции нейронов 3-го и 4-го слоев. Отмечено снижение содержания SH-групп в веществе мозга и гликогена в дольках печени.

Выводы

1. Выявленные в процессе экспериментов функциональные сдвиги в организме животных можно отнести за счет общебиологического действия аминов. Степень изменений убывает с увеличением молекулярного веса этих веществ (от МЭА к ТЭА).

2. МЭА, ДЭА и ТЭА в малых концентрациях при кратковременном и круглосуточном длительном воздействии оказывают влияние прежде всего на центральную нервную систему, а также на ферментативные и другие обменные процессы.

3. Недействующими концентрациями МЭА при кратковременном и длительном поступлении в организм являются 0,015 мг/м3, ДЭА — 0,047 мг/м3 и ТЭА — 0,16 мг/м3-, эти концентрации рекомендованы в качестве гигиенических нормативов их содержания в атмосферном воздухе.

ЛИТЕРАТУРА

Беляков A.A. (под. ред.) Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений. Горький, 1960, с. 103.—Б у ш т у е в а К-А., Полежаев Е. Ф., Семененко А. Д. Бюлл. экспер. биол., 1960, № 3, с. 65.— Б ы х о в -екая М. С., Македонская Р. Н. Гиг. и сан., 1966, № 9, с. 59.— Г и т е л ь -зон И. И., Терсков И. А- Эрнтрограммы как метод клинического исследования крови. Красноярск, 1959, с. 10.— Горбачев Е. М. К токсикологии некоторых алифатических аминов Дисс. канд. Л., 1956.— Дубровская Ф.М., Лукина И. П. Гиг. и сан., 1966, № 8, с. 7.— Каган Г. 3. Гиг. и сан., 1965, № 9, с. 28.— Лазарев Н, В. В кн.: Вредные вещества в промышленности. Л., 1963, т. 4, в. 1, с. 521.— С а л я м о н Г. С. Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 50.— Семененко А. Д. Там же, № 7, с. 49.— Харкевич Д. А. Фармакол. и токсикол., 1962, № 2, с. 151.—К о р р а -nyi F. A., Karcmar A.G., J. Pharmacol, exp. Ther., 1951, v. 101, p. 327.

Поступила 23/1V 1970 г.

HYGIENIC ASSESSMENT OF THE EFFECT OF INHALATION OF SMALL CONCENTRATIONS OF ALIPHATIC ETHYLAMINES

P. G. Tkachev

The author studied the action of mono-, di- and triethylamine on the body of man in case of inhaling them for a short period of time and that in an experiment on animals in case of long-term twenty-four-hor introduction into the body. Hygienic standard permissible content of ehtylamines in the atmosphere are suggested.

УДК 613.632.4:662.767|54 7.215]-07

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ СМЕСИ ПЕНТАНА И ГЕКСАНА В ВОЗДУХЕ

Т. И. Бонашевская, канд. мед. наук Д. П. Парцеф Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Предельные углеводороды составляют значительную часть жидких моторных топлив, бензинов, мазута и фракций нефти природного газа. Эти вещества в большом количестве обнаруживаются в составе выхлопных газов автомобилей и атмосферном воздухе на улицах городов.

Изучалось хроническое действие предельных углеводородов в основном в очень высоких концентрациях.

Действие микроконцентраций углеводородов изучалось лишь немногими авторами (Н. Ф. Измеров; М. И. Гусев и Н. К. Челиканов; М. Л. Кра-совицкая). При этом ими были применены чувствительные тесты — определение условнорефлекторной деятельности, моторной хронаксии мышц-антагонистов, ферментативной активности крови, уровня артериального давления и др., которые позволили выявить действие углеводородов в сравнительно небольшом количестве. Однако авторы не касались изучения предельных углеводородов и в том числе пентана и гексана.

Мы исследовали смесь пентана и гексана (в равных долях) в концентрациях 3 (1-я группа), 10,4 (2-я группа), 50,9 (3-я группа) и 94,7 мг1м3 (4-я группа), т. е. в пределах их содержания в атмосферном воздухе городов. Изучение концентраций Могло дать возможность судить о динамике действия углеводородов в пределах изучаемых концентраций (Д. П. Парцеф).

Концентрации углеводородов в затравочных камерах мы исследовали хроматографическим методом, который позволил контролировать не только постоянство суммарной концентрации, но и принятое соотношение. Для выявления действия малых концентраций исследуемых веществ в процессе круглосуточной непрерывной затравки животных мы наблюдали за их поведением и динамикой веса, изменениями моторной хронаксии мышц-антагонистов, артериального давления и холинэстеразы цельной крови, провели гистологические исследования органов и тканей животных, которые были забиты методом декапитации после окончания затравки.

Круглосуточная затравка показала, что смесь пентана и гексана в концентрациям 94,7, 50,9 и даже 10,4 мг/м3 существенно влияет на организм подопытных животных. Основное действие предельные углеводороды оказали на центральную нервную систему, что выразилось в четком изменении моторной хронаксии мышц-антагонистов (см. таблицу) и поражении верхушечных дендритов нейронов.

Обнаружена ясная зависимость глубины функциональных изменений от концентраций предельных углеводородов в затравочных камерах. Наиболее ранние изменения в соотношении хронаксий разгибателей и сгибателей найдены в 4-й группе животных, затем в 3-й и лишь в конце затравки — во 2-й группе. Такая же последовательность установлена и в степени изменений — самое низкое среднее соотношение хронаксии мышц--антагонистов (0,65) выявлено у животных 4-й группы, затем у животных 3-й (0,79) и 2-й группы (0,87).

Морфологически с целью выявления реактивных изменений в центральной нервной системе на препаратах, импрегни-рованных по методу Голь-джи, мы изучали межнейронные синапсы. В срезах мозга контрольных животных хорошо видна струк-

Соотношение хронаксии мышц-антагонистов у животных

Группа животных

Дата (1965) 1-я 2-я 3-я 4-я контроль

Фоновый период

4/У1 1,37 1,18 1,38 1,53

14/У1 1,31 1,37 1,32 1,45

9/УИ 4,39 1,33

Затравка

1/УП 1,34 1.24 1,31 1.42

12/VII 1,34 1,31 1.12 1,33

23/УИ 1,26 1,29 0.84 (с) 1,27 1,36

2/УШ 1,30 1,22 0,79 (с) 0,96 (в) 1,40

12/УШ 1,35 0,99 (с) 0,79 (с) 0,73 (с) 1,35

23/УШ 1,28 0,87 (в) 0,73 (с) 0,65 (с) 1,30

2/1X 1,27 0,90 (в) 0,74 (с) 0,66 (с) 1,39

Восстановительный период

24/1X

5/Х

13/Х

1,35 1,29 1,32

1,09 (а)

1,24

1,38

0,94 (а) 1.11 1,22

0,90 (а) 0,91 (в) 1,15 (а)

1,33

1.35

1.36

Обозначения: а — степень достоверности 95%; в — степень достоверности 99%; с — степень достоверности 99,9%.

тура нейронов коры, причем верхушечные дендриты нейронов, направляющиеся в верхние ассоциативные слои, обильно покрыты ши-пиками — рецепторным аппаратом (рис. 1, а)и Во 2-й группе животных появляются четко видные деформированные верхушечные дендриты, однако основная масса верхушечных дендритов нейронов различных слоев коры головного мозга имеет нормальную конфигурацию. В 2 последних опытных группах, особенно при воздействии смеси пентана и гексана в концентрации 94,7 мг/м3, количество деформированных дендритов значительно увеличено; в основном поражены разветвления верхушечных дендритов, направляющиеся в верхние слои для ассоциативных связей (рис. 1, б).

Рис. К Верхушечные дендриты нейронов. а — контрольное животное; б — появление четко видных деформированных дендритов при ингаляционном введении гексана и пентана в концентрации 94.7 мг/м* (4-я группа): в — нормализация структуры межнейронных синаптических связей в восстановительном периоде.

Импрегнация по методу Гольджи. Ув. 20Х 15.

Однако и в этих случаях наряду с нейронами, имеющими четко видные деформированные дендриты, располагается большое число нейронов с нормальной конфигурацией верхушечных дендритов. Последнее обстоятельство подтверждает высокую пластичность коры головного мозга, в котором даже при значительном воздействии всегда рядом с пораженными нейронами могут быть нейроны с хорошо сохраненными структурами. Полученные нами нейрогистологические данные хорошо коррелируют с материалами исследования моторной хронаксии мышц-антагонистов. Полное соответствие результатов этих наблюдений отмечается и в восстановительном периоде, когда происходит нормализация хронаксий мышц-антагонистов и структуры межнейронных связей (рис. 1, в).

Для выявления сдвигов в функциональном состоянии коры головного мозга мы изучали также активность холинэстеразы цельной крови. При этом не установлено аналогичных изменений. Уровень активности холинэстеразы у крыс опытных групп не отличался от контроля. Вероятно, такие функциональные сдвиги в центральной нервной системе, которые выявлены при изучении межнейронных связей и исследовании скорости реакции непосредственно нервно-мышечного аппарата, не уловлены менее чувствительным, опосредованным методом изучения передачи нервного импульса системой ацетилхолин — холинэстераза. В большинстве исследований, касающихся токсического действия микроконцентраций атмосферных загрязнений, определены менее выраженные данные активности холинэстеразы по сравнению с результатами моторной хронаксии мышц-антагонистов. Изменения активности холинэстеразы появились позднее и были менее выраженными. Помимо этого, имеет значение и биологиче-

екая среда, в которой исследовалась активность фермента (в данном случае — кровь).

В конце периода затравки установлено статистически достоверное гипотензивное действие изучаемых углеводородов. Однако эти изменения найдены лишь у животных 4-й и 3-й групп и не отмечены у крыс 2-й группы.

При гистологическом изучении содержания зерен гликогена в печеночных дольках выявлено некоторое снижение гликогена по их периферии у животных 4-й группы и менее выраженное у животных 3-й группы (рис. 2, б и в) по сравнению с контролем (рис. 2, а).

Рис. 2. Содержание гликогена в печени животных.

а — контрольное животное; б — снижение содержания гликогена по периферии долек печени животного 3-И группы; в — резкое обеднение гликогеном печени животного 4-й группы.

Окрашивание по методу Хочкнсса. Ув. 20X7.

Поскольку печеночные дольки у животных контрольной и 1-й групп богаты гликогеном и его зерна расположены равномерно внутри дольки, можно говорить о некотором угнетении синтеза гликогена под влиянием концентрации предельных углеводородов 94,7 мг/м3 и в меньшей степени концентрации 50,9 мг/м3.

Следовательно, хроническая круглосуточная затравка животных показала, что смесь пентана и гексана (в равных долях) в концентрациях 94,7, 50,9 и 10,4 мг/м3 влияет на организм белых крыс. Вредного действия суммарной концентрации обоих веществ (3 мг/м3) не проявилось.

Для оценки функциональных сдвигов в организме подопытных животных в эксперименте важное значение имеют гистологические исследования структур нейронов коры головного мозга по методу Гольджи. Результаты гистологических исследований хорошо коррелируют с данными изучения хронаксии мышц-антагонистов и других тестов.

ЛИТЕРАТУРА

Гусев М. И., Челнканов КН. Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 3.— И з м е -ров Н. Ф. Там же, 1958, № 2, с. 8.— Красовицкая М. Л- Гигиеническая оценка загрязнений атмосферного воздуха выбросами нефтеперерабатывающих н нефтехимических предприятий. Дисс. докт. Уфа, 1964.— П а р ц е ф Д. П. Гиг. и сан., 1966, № 9, с. 11.

Поступила 17/11 1971 г.

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE BIOLOGICAL EFFECT OF MICROCONENTRATIONS OF A PENTANE AND HEXANE MIXTURE IN THE AIR

Т. I. Bonashevskaya, D. P. Pariser

A long-term twenty-four-hour poisoning by inhalation route of experimental animals showed a mixture of equal parts of pentane and hexane (at a concentration of 94.7, 50.9 and 10.4 mg/m3) to have a considerable effect on albi no rats. A total concentration (of the mix-

ture) of 3 mg/m3 was ineffective. The neurohistological data on structural changes developing in the cerebraPcortex corresponded to the results of studying the motor chronaxy of muscles antagonists.

УДК 613.32:661.871.27.17

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМЫХ

ОСТАТОЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ

С. А. Шиган, Б. Р. Витвицкая Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института им. И.М. Сеченова

Перманганат калия (КМп04) применяют в практике водоснабжения как реагент, хорошо устраняющий посторонние привкусы и запахи, обусловленные различными органическими соединениями, а также снижающий содержание железа и марганца. Особенно успешным оказывается использование перманганата калия в сочетании с активированным углем, сернокислым алюминием, сернокислым железом, содой и т. д. (Cherry; Bauer). Перманганат калия употребляют и как альгицидное средство, обеспечивающее гибель водорослей, которые забивают фильтры или вызывают появление запахов и привкусов в воде (Kemp и соавт.). Помимо дезодорирующего и альгицидного действия, перманганат калия проявляет бактерицидный эффект.

Данных для суждения о допустимых концентрациях марганца в питьевой воде недостаточно. Приведенные в свое время исследования (Р. Е. Ха-зарадзе), касающиеся двухвалентного марганца, показали, что лимитирующим признаком вредности его следует считать влияние на органолепти-ческие свойства воды, а допустимое содержание этого вещества не должно превышать 0,5 мг/л (по Мп). Однако использование подобной рекомендации для проекта нового ГОСТ, относящегося к качеству питьевой воды, вызывало сомнения и представлялось недостаточным, так как оставляло открытым вопрос о допустимом содержании семивалентного марганца, используемого для обработки питьевой воды.

Как известно, четырехвалентный марганец практически нерастворим в воде даже в очень незначительных концентрациях и малотоксичен при введении в желудок (Р. Е. Хазарадзе).

В связи с изложенным было проведено исследование, цель которого заключалась в получении дополнительных данных, необходимых для нормирования содержания марганца в питьевой воде. На основании литературных данных можно было предположить, что в организме марганец присутствует только в одной стабильной двухвалентной форме независимо от валентности вводимых соединений (А. Н. Зайцев; Patty). Для проверки этого предположения требовалось изучить действие на организм семивалентного марганца в сравнении с двухвалентным.

В экспериментальных исследованиях при сопоставлении уровня полученных смертельных доз установлено, что LD50 двух- и семивалентного марганца для белых мышей близки и соответственно равны 450 (4134-490) и 750 (5954-945) мг/кг в расчете на ион марганца. Эти результаты подтвердились в острых опытах на белых крысах, так как полученные среднесмер-тельные дозы МпС12 составили 425 (3224-561) мг/кг и КМп04 — 750 мг/кг. Аналогичная токсичность этих соединений марганца определена и в острых опытах на морских свинках: LD50 для них находится в пределах 400— 810 мг/кг.

Таким образом, опыты показали, что степень острой токсичности соединений марганца с ионами различной валентности при пероральном введении практически одинакова.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.