CC BY
4
канальцах почек при воздействии 0,5 мг/м3 окиси никеля не наблюдалось в восстановительном периоде, в то время как изменения в остальных органах сохранялись. Тенденция к нормализации определялась только в надпочечниках и щитовидной железе при концентрации 0,05 мг/м8. При концентрации 0,005 мг/м3 окись никеля вызвала слабо выраженное катаральное состояние эпителия слизистой оболочки бронхов, а при концентрации 0,001 мг/м3 наличие базофильно окрашенных масс в просветах канальцев почек в восстановительном периоде можно расценить как косвенный показатель выведения почками продуктов метаболизма.
Выводы
1. Результаты исследований свидетельствуют, что выявленные изменения в физиологических реакциях животных находятся в прямой зависимости от содержания окиси никеля. Концентрация 0,5 мг/м3 оказалась биологически наиболее активной, под ее влиянием у животных выявлены достоверные изменения почти по всем тестам.
2. Концентрация 0,05 мг/м3 по ряду показателей достоверных сдвигов не вызвала. Под действием окиси никеля 0,005 мг/м3 достоверные изменения выявлены только по 6 тестам из 19 (активность каталазы, уровень нуклеиновых кислот и др.).
3. Под действием концентрации 0,001 мг/м3 наблюдались некоторые отклонения от показателей у животных контрольной группы, но они не были достоверными и не свидетельствовали о патологических изменениях в организме.
4. Концентрация окиси никеля 0,001 мг/м3 оказалась практически недействующей, что позволяет рекомендовать ее в качестве среднесуточной предельно допустимой концентрации для атмосферного воздуха населенных мест.
ЛИТЕРАТУРА. Латушкина В. Б. — «Гиг. и сан.», 1956, № 8, с. 18— 24. — Левина Э. Н. Общая токсикология металлов. Л., 1972. — Могилев-ска я О. Я. — В кн.: Вопросы гигиены. М., 1959, с. 7—13. — Смирнов Ю. К. Нарушение порфиринового обмена при заболеваниях нервной системы. Автореф. дис. канд. М., 1955,
Поступила 17/XII 1976 г.
AN EXPERIMENTAL STUDY OF THE ACTION OF SMALL CONCENTRATIONS OF NICKEL OXIDE ON THE BODY
E. V. Elfimova, M. I. Gusev, Т. V. Yudina, T. A. Kochetkova, V. T. Smirnov, I. N. Titova
Comparative experimental investigations performed permit to recommend a daily average maximum permissible concentration of nickel oxide in the air to be set at a level of 0.001 mg/1.
УДК 612.64.014.46:614.72
Профессора В. А. Гофмеклер, И. И. Брехман, канд. мед. наук В. Г. Голотин, A.A. Шепарев, Е. Б. Кривелевич, Л. Н. Камынина, А. И. Добрякова, В. А. Гоненко
ЭМБРИОТРОПНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДВУОКИСИ АЗОТА И КОМПЛЕКСА АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Владивостокский медицинский институт, Институт биологии моря Дальневосточного научного центра АН СССР, Владивосток
Целью нашей работы являлось изучение влияния загрязненного атмосферного воздуха города на генеративную функцию белых крыс в условиях натурного эксперимента. В лабораторных условиях мы изучали изме-
нения со стороны генеративной системы животных при воздействии двуокиси азота. Одновременно с этим исследовали влияние последней и комплекса атмосферных загрязнений на уровень накопления токсических продуктов пероксидации ненасыщенных жирных кислот в организме беременных белых крыс и их плодов.
При проведении натурного эксперимента белых крыс с первого дня беременности содержали в одинаковых условиях в различных частях города при различных уровнях загрязнения атмосферного воздуха. Две группы—1-я и 2-я —были опытными и находились в промышленном районе, а 3-я, которую содержали в дачной зоне, служила контролем. Атмосферные загрязнения исследовали на стационарных пунктах вблизи от местонахождения крыс сотрудники Дальневосточного медицинского и Научно-исследовательского гидрометеорологического институтов. Изучали содержание фенола, сернистого газа, окиси углерода, двуокиси азота, сероводорода и сажи. В пункте 1 суммарное загрязнение воздуха было более значительным и превышало допустимый уровень в 10,5 раза, а в пункте 2 — в 8,8 раза. Основными ингредиентами, превышающими ПДК, были окись углерода, фенол и сероводород. В контрольном пункте суммарный уровень загрязнений был ниже допустимого.
При изучении концентрации двуокиси азота самок белых крыс с первого дня беременности подвергали хронической круглосуточной ингаляционной затравке двуокисью азота в концентрациях 0,8, 0,085 и 0,034 мг/м3 в затравочных камерах емкостью 200 л. Животных 4-й группы содержали в условиях чистого воздуха. Двуокись азота мы получали при нагревании азотнокислого свинца с кварцевым песком при температуре около 223°С, необходимые концентрации в затравочных камерах получали по методу П. П. Якимчука в модификации М. В. Фокина и соавт.
Эмбриотропное действие атмосферных загрязнений мы изучали по комплексному методу — схеме (В. А. Гофмеклер). На 21-й день беременности самок забивали. Извлекали матку с яичниками и находящимися в ней эмбрионами, определяли места прикрепления плаценты, количество желтых тел, а также мертвых и живых эмбрионов. Взвешивали плаценты и эмбрионов. У половины плодов определяли вес внутренних органов, а из оставшихся эмбрионов половину заключали в жидкость Буэна для последующего анализа внутренних аномалий развития, а остальных фиксировали в спирте для исследования изменений в костной системе. У этих же крыс изучали устойчивость эритроцитов к гемолизу методом кислотных эритрограмм (Н. И. Терсков и И. И. Гительзон). О степени накопления перекисных продуктов ненасыщенных жирных кислот судили по гемолитической активности эфирных экстрактов печени самки и плодов и плаценты. Кроме того, качественную и количественную оценку токсических перекисных продуктов осуществляли методом электронной полярографии при е./, = —1,25 на полярографе ЛП-60. Определяли содержание аскорбиновой кислоты в печени самки и плода, плаценте по методу Тильманса, количество пировиноградной кислоты и показатель каталазы в крови самки и плода (Н. Н. Пушкина).
Анализ полученных данных показывает, что при воздействии комплекса атмосферных загрязнений уменьшаются плодовитость самки и число живых эмбрионов (табл. 1), с увеличением уровня загрязнений мертвых и резор-бированных плодов становится больше. В опытных группах у эмбрионов наблюдалось возрастание количества различных кровоизлияний и некоторых других аномалий развития.
Вес внутренних органов плодов подопытных самок существенно не отличался от контроля.
Более отчетливые сдвиги мы выявили в отношении биохимических показателей. Так, имелась тенденция к изменению содержания аскорбиновой кислоты в печени самок и плаценте в опытных группах, особенно во 2-й с меньшим уровнем загрязнения воздуха. Также оказались снижен-
Таблица 1
Некоторые показатели эмбриотропного действия атмосферных загрязнений (в % от контроля)
Общая Вес Содержа-
Плодовитость самки Число живых плодов внутриутробная гибель, % к числу желтых тел плодов печени плодов ние аскорбиновой кислоты в печени эмбрионов
Натурный эксперимент
Пункт 1 Пункт 2 Пункт 3 (контроль) 77,6Ь 94 100 71,6Ь 89,6а 100 7,4с 4,37Ь 0,59 105 109 100 96 108 100 108,5 96,5 100
Двуокись азота
Концентрация, мг/м3: 0,034 ±0,002 0,085±0,028 0,8±0,14 97 125а 92 98 116а 82Ь 2,73 9,2с 10,5с 97,3 94а 90Ь 92,5 89а 72,5Ь 81,5 80 93
Контроль 100 100 2,3 100 100 100
Примечание. Степень достоверности: а — 95%; Ь — 99%; с — 99,9%.
Таблица 2
Устойчивость эритроцитов к кислотному гемолизу (в мин) при воздействии атмосферных
загрязнений
Самка Плод
М±т / М±т г
Натурный эксперимент
Пункт 1 Пункт 2 Пункт 3 (контроль) 2,2±0,22 2,54 ±0,09 2,48±0,1 — 2,38 ±0,04 3,06±0,23 4,18±0,09 + +
Двуокись азота
Концентрация, мг/м3: 0,034±,002 5,6±0,1 + 3,1 ±0,09 +
0,085±0,028 6,8-1-0,3 5,0±0,6 _ 3,6±0,12 5,8±0,14 _
0,8±0,14 5,3-4-0,3 6,4 ±0.4 5,5±0,08 + 5,4±0,18 3,2±0,1 4,2±0,24 +
Примечание. Животных опытных групп забивали одновременно с контрольными. Числитель — опыт, знаменатель — контроль. Здесь и в табл. 3: *— достоверность, разности; плюс — разность достоверна, минус — недостоверна.
ными показатели каталазной активности крови плодов, в то время как у самок опытных групп он резко возрос, т. е. чем выше была активность каталазы крови самок, тем ниже она оказалась в крови плодов, что, вероятно, свидетельствовало о значительной мобилизации защитных систем организма самок. Прослеживалось также увеличение содержания пиро-виноградной кислоты в крови плода в зависимости от повышения уровня загрязнения атмосферного воздуха, что позволило предположить возможность угнетения карбоксилазы, фермента, разлагающего пировиноградную кислоту. Сопоставляя полученные данные, нетрудно заметить зависимость.
исследуемых тестов от степени загрязнения ат- " мосферного воздуха. Так, накопление токсических ™ продуктов перекисного характера в большей сте- ® пени отмечено в опытном пункте 1, где загрязне- ^ ние воздуха значительно превышает предельно п допустимый уровень. Хотя указанная степень за-грязнения является слабым стресс-фактором по сравнению с классическими стрессорами по Селье, устойчивость эритроцитов самок к кислотному гемолизу в этой части города снижается (табл. 2), а понижение устойчивости эритроцитов плодов именно здесь особенно резко выражено. Гемолитическая активность эфирных экстрактов печени самки и плода также резко изменяется в этом районе (табл. 3), причем гемолитическая активность плаценты возрастает лишь в том случае, если в печени самок она отсутствует.
Полученные полярограммы свидетельствуют о наличии в исследуемых экстрактах токсических липидных перекисных продуктов, причем их количество также увеличивается в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха.
Судя по результатам, организм самки способен мобилизовывать свои защитные силы лишь до определенного уровня воздействия вредных факторов внешней среды. Можно предполагать, что загрязнение атмосферного воздуха в пункте 1 достигло того предела, при котором истощились естественные антиокислительные системы самки, что привело к накоплению перекисных токсических продуктов в печени плодов и оказало неблагоприятное влияние на их развитие.
Результаты, полученные при изучении эмб-риотропного действия двуокиси азота, показывают, что у животных, подвергавшихся воздействию этого вещества, общая плодовитость самок имеет тенденцию к снижению, за исключением группы, подвергавшейся действию двуокиси азота в концентрации 0,085 мг/м3, в которой плодовитость самок была выше, чем в остальных группах. Вес плодов также имел тенденцию к уменьшению, число же мертворожденных, резорби-рованных плодов увеличивалось с повышением действующей концентрации токсического вещества (см. табл. 1). В зависимости от концентрации у эмбрионов опытной группы прослеживалось увеличение процента подкожных, внутриполостных кровоизлияний, а также некоторых аномалий развития. Вес внутренних органов (печень, сердце, легкие, почки) у плодов подопытных крыс был уменьшен по сравнению с контролем. Особенно четкие изменения наблюдались при концентрациях двуокиси азота 0,8 и 0,085 мг/м3, причем нередко при воздействии двуокиси азота на уровне ПДК, установленной по общетоксическому действию, наблюдалась большая патология внутриутробного развития плодов, чем при более высокой концентрации (0,8 мг/м3).
я
я
ж
I
+ 1
СО X со О. н печень плода 1,54+0,07 2,08±0,09 2,06-1-0,13
X л й £ **• 1 1
а г X а к СО X о 0 о* 1 х § Я О плацента 1.34 ±0,19 1,78±0,09 1,68 ±0,04
+ 1
печень самки 2,3±0,07 1,7±0,07 1,92±0,14
1 1
Ж а 3 X печень плода 2,16±0,66 1,2±0,02 1,0±0,15
«: О X - ++
о V X ■е- СО а. и о с. к «; о плацента 2,88±0,44 3,7±0,25 1,24+0,2
СО н о а - 1 1
печень самки 2,78±0,5 2,23±0,4 2,75±0,19
Пункт исследования 1 2 3 (контроль)
При изучении содержания аскорбиновой кислоты в плаценте, печени самки и плода мы не обнаружили существенных изменений, хотя и отмечалось некоторое снижение его в печени эмбрионов, особенно заметное при действии двуокиси азота в концентрации 0,085 мг/м3 (см. табл. 1).
Устойчивость эритроцитов у самок опытных групп к кислотному гемолизу уменьшалась при воздействии малых концентраций двуокиси азота (0,03 и 0,085 мг/м3) и возрастала при наиболее высоком уровне воздействия (0,8 мг/м3).
Гемолитическая активность эфирных извлечений печени самок опытных групп значительно превосходила активность экстрактов печени контрольных животных, что выражалось в уменьшении времени гемолиза эритроцитов. Характерно, что с увеличением концентрации действующего вещества соответственно возрастала и гемолитическая активность экстрактов печени самок. Гемолитическая активность эфирных экстрактов плаценты повышалась лишь при воздействии малой концентрации (0,034 мг/м3). Увеличение же гемолитической активности экстрактов печени плодов наблюдалось как раз при тех концентрациях двуокиси азота, при которых гемолитическая активность плацент у самок опытных групп не изменялась (0,085 и 0,8 мг/м3).
Устойчивость эритроцитов плодов к кислотному гемолизу снижалась при воздействии концентраций 0,034 и 0,8 мг/м3, что свидетельствовало о накоплении в крови самок токсических продуктов в количествах, достаточных для оказания поражающего действия.
Мы предполагаем, что длительная хроническая затравка самок двуокисью азота явилась стрессовым фактором и вызвала в их организме отрицательную ответную реакцию, которая привела к усиленному образо ванию и накоплению токсических продуктов пероксидации липидов в организме животных (И. И. Брехман и соавт.).
Есть основания предполагать, что неблагоприятное воздействие двуокиси азота на внутриутробное развитие плода является результатом действия токсических перекисных продуктов, о чем говорят падение устойчивости эритроцитов самок и плодов к кислотному гемолизу, а также увеличение гемолитической активности эфирных извлечений из печени самок и плодов.
Следует отметить, что исследованиями В. И. Хаснулина установлены значительные сезонные и суточные биоритмические колебания в содержании токсических продуктов пероксидации ненасыщенных жирных кислот в организме животных, находящихся в нормальных условиях. Мы исследовали продукты пероксидации липидов у подопытных животных каждые 3—4 дня и для большей достоверности всегда одновременно брали для сравнения контрольных животных. Результаты показали, что только таким путем можно установить картину изменений в опытных группах по сравнению с контролем. Действие продуктов пероксидации на развитие плода может осуществляться, на наш взгляд, двумя путями: прямое воздействие токсинов на плод через плаценту или опосредованно за счет истощения антиокислительных функций животного организма (уменьшение количества аскорбиновой кислоты или токоферола), что требует дополнительных научных исследований.
Полученные нами данные во многих случаях имели волнообразный характер в зависимости от концентраций токсических ингредиентов, причем нередко меньшие уровни воздействия вызывали более сильную реакцию организма, что согласуется с данными других авторовА(Н. С. Прав-дин; И. В. Саноцкий).
Выводы
1. Выявлена отчетливая зависимость между проявлениями эмбрио-тропного действия и содержанием токсических веществ в атмосферном воздухе.
2. Атмосферные загрязнения, на наш взгляд, следует рассматривать как один из видов экстремальных воздействий, что дает основание по-новому трактовать ряд биохимических процессов, ведущих к возникновению патологии в организме.
3. Двуокись азота в небольших концентрациях (на уровне пороговой) оказывает неблагоприятное воздействие на развитие плода.
4. По-видимому, одной из причин аномалий внутриутробного развития плода при действии атмосферных загрязнений является накопление в организме самки токсических продуктов пероксидации липидов.
5. Действие токсических продуктов на развитие плода, по-видимому, может осуществляться непосредственно через плаценту или опосредованно за счет истощения антиокислительных функций организма.
6. Применение метода кислотных эритрограмм как дополнительного метода в изучении эмбриотропного действия токсических веществ позволяет выявить в организме ряд изменений, возникающих под действием неблагоприятных факторов внешней среды.
ЛИТЕРАТУРА. Брехман И. И., Голотин В. Г., Добряко в а А. И. и др. — В кн.: Лекарственные средства Дальнего Востока. Вып. 11. Владивосток, 1972, с. 31—34. —Гофмеклер В. А. — «Гиг. и сан.», 1969, № 8, с. 47—50. — Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963, с. 195—197, 105— 107. — Правдин Н. С. — В кн.: Оценка сравнительной токсичности химических веществ. М. — Л., 1933, с. 7—9.—Се лье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., 1960. — Т е р с к о в Н. И., Г и те ль зон И. И. — «Биофизика», 1957, т. 2, № 2, с. 259—261. — Хаснулин В. И. — В кн.: Циркадные ритмы человека и животных. Фрунзе, 1975, с. 18—22. — Якимчук П. П. — В кн.: Биологическое действие и гигиеническое значение атмосферных загрязнений. Вып. 11. М., 1968, с. 164—171.
Поступила 19/X 1976 г.
THE EMBRYOTROPIC ACTION OF NITROGEN DIOXIDE AND A COMPLEX
OF ATMOSPHERIC POLLUTIONS
V. A. Gofmekler, I. I. Brekhman, V. G. Golotin, A. A. Sheparev, E. B. Krivelevich, L. N. Kamynina, A. I. Dobryakova, V. A. Gonenko
The investigation results were obtained; they testify to a pronounced embryotropic ac tion of nitrogen dioxide and of a complex of atmospheric pollutions, consisting in an increased percentage of intrauterine destruction of embryoes, various types of haemorrhages and other anomalies of development. The embryotropic action of nitrogen dioxide was seen at a level of the maximum permissible concentration determined by the general toxic effect. One of the causes of the noxious action of the atmospheric pollutions on the pregnant body and the embryo is the accumulation of toxic products of the peroxidation of Iypides in the body of the female and the embryo.
УДК 615.917412.133.015.15
Т. И. Бонашевская, М. А. Пинигин, К. И. Тарасова, Г. И. Некрасова
РОЛЬ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ В РАЗВИТИИ МОРФОГИСТОХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ ИНГАЛЯЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО УГЛЕРОДА
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Хорошо известный факт зависимости токсических эффектов от дозы (концентрации) и длительности ее воздействия в последние годы получает все более глубокое понимание. В частности, на основе экспериментальных исследований установлена возможность количественного выражения соотношения времени наступления определенных функциональных и биохимических изменений от концентрации вещества в воздухе. Аналитически это может быть представлено степенной функцией у = ахь (М. А. Пинигин). Однако возможность математического выражения зависимости времени возникновения морфологических изменений от концентраций вещества
