CC BY
8
для микробиологических исследований и выращивания культур тканей, готовыми культурами тканей, стандартными сыворотками, антигенами, стандартными реагентами, красителями, анионитами, мембранными фильтрами, стерильными (готовыми к употреблению) пластмассовыми пробирками, флаконами, пипетками, шприцами, чашками Петри. Лабораторная посуда одноразового использования крайне необходима при работе на объектах и в экспедиционных условиях.
Поступила 26/X11 1973 Г.
УДК 616-053.1-02:614.72
Канд. мед. наук В. А. Гофмеклер
ЭМБРИОТРОПНОЕ ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Владивостокский медицинский институт
Загрязнение окружающей среды создает потенциальную опасность воздействия на гонадо- и эмбриотропную функцию, а отсюда •— на процессы оплодотворения и зачатия у больших контингентов населения, которые в процессе повседневной производственной деятельности и в быту контактируют со все возрастающим количеством самых разнообразных химических веществ. Явление тератогенеза вскрыто при однократном действии на организм многих лекарственных препаратов (А. П. Дыбон, и др.). Исследованиями на подопытных животных установлена возможность неблагоприятного действия на эмбриогенез больших концентраций химических веществ (И. А. Рапопорт; Р. А. Рязанова; Г. А. Гончарук, и др.). В последние годы появились работы, свидетельствующие о нарушении течения беременности у женщин, соприкасающихся с химическими веществами на производстве и в быту (Е. А. Голома; Nora и соавт., и др.), а также экспериментальные исследования действия малых концентраций химических веществ на беременных белых крыс (В. А. Гофмеклер, 1968; О. П. Шалам-беридзе и Н. Т. Церетели, и др.).
Нами в условиях длительного эксперимента на животных отмечен эм-бриотропный эффект при действии химических веществ в концентрациях, встречающихся в атмосферном воздухе населенных мест. Для этого было проведено 12 серий экспериментов на 772 беременных белых крысах и 6200 эмбрионах. Подопытных животных подвергали круглосуточному ингаляционному воздействию химических веществ в течение всего срока беременности. Разработанная нами комплексная схема оценки эмбриотроп-ного действия (В. А. Гофмеклер, 1969) включала классические приемы (изучение плодовитости, внутриутробной гибели, уродств развития), весовые показатели эмбрионов, их органов и плаценты, биохимические (содержание витамина С, нуклеиновых кислот) и патоморфологические исследования органов самки и эмбриона. Изучено 9 веществ различной химической структуры (бензол, формальдегид, диметилформамид, диэтиламин, гексан, метилмеркаптофос, хлорофос, бутифос, хлоропрен), часть которых, по литературным данным, обладает тератогенным действием. Исследовали концентрации, находящиеся на уровне среднесуточных предельно допустимых, установленных для атмосферного воздуха, а также концентрации выше их, встречающиеся в атмосферном воздухе и воздухе производственных помещений, и, наконец, концентрации ниже среднесуточных предельно допустимых (всего 35 концентраций).
При оценке результатов исследований в понятие эмбриотропного действия включали изменения у самки и эмбриона, свидетельствующие как об эмбриотоксическом эффекте (нарушение плодовитости, внутриутробная гибель яйцеклетки и плода, изменение размеров и веса плода, нарушение
биохимических процессов в организме самки и плода, нарушения в плаценте, некоторые патоморфологические изменения функционального порядка), так и о тератогенном эффекте (наличие явных уродств развития). Наряду с установлением возможности эмбриотропного действия химиче- *
ских веществ значительный интерес представляет изучение характера изменений, возникающих в организме беременной самки и эмбриона.
И. М. Трахтенбергом, Б. А. Курляндским и А. И. Духовной показано, что характерное воздействие ядов на низком уровне раньше всего выявляется неспецифической (общей) нейро-эндокринной реакцией; при увеличении интенсивности воздействия присоединяются реакции, специфические для каждого отдельного яда. Иными словами, длительное действие токсических веществ в малых концентрациях сопровождается формированием так называемой неспецифической ответной реакции. Неспецифический характер изменений проявляется функциональными, биохимическими, ней-ро-гуморальными и иммунобиологическими сдвигами в организме. Так обстоит дело при оценке токсического действия химических загрязнений на взрослый организм. Поэтому большинство исследователей рассматривают загрязнение атмосферного воздуха как неспецифический раздражающий фактор, нарушающий равновесие между организмом и внешней средой.
Каков же характер ответной реакции при неблагоприятном воздействии 4
на женский организм во время беременности? А. П. Дыбан, Н. А. Самош-кина, В. И. Бодяжина и соавт.; Menschke, Pap и др. указывают, что лекарственные препараты при однократном воздействии на экспериментальных животных в течение беременности вызывают неспецифический эмбрио-токсический эффект. Если же это воздействие отмечается в критические периоды развития животного, то вещества, обладающие тератогенным действием, могут вызвать однотипные уродства развития. П. Г. Светлов и соавт. в опытах на экспериментальных животных показали, что повреждаемость в результате разнородных воздействий имеет однотипный двухвершинный характер. Это объясняется тем, что повреждаемость зародышей связана с повышением их неспецифической чувствительности в критические периоды развития к действию самых различных агентов. Таким образом, лекарственные препараты могут вызвать у животных неспецифический эмбриотоксический или тератогенный эффект, не оказывая на плод специфического действия, присущего тому или иному препарату.
Наши исследования показали, что все изученные вещества независимо от их тератогенной активности и концентрации, действуя на организм подопытных животных в течение всего срока беременности, вызывают однотипные изменения. К ним относятся нарушение репродуктивной функ- Ф ции (увеличение внутриутробной гибели плода, снижение плодовитости и т. д.), нарушение развития эмбриона (изменение весовых показателей и линейных размеров эмбрионов и их органов, кровоизлияния под кожу, во внутренние органы и полости, нарушения в окостенении скелета), патоморфологические и гистохимические изменения в матке и плаценте, нарушение баланса аскорбиновой кислоты в организме самки, эмбриона и плаценте. Существенных аномалий развития ни при каких уровнях воздействия не обнаружено. Единичные уродства развития носили спонтанный характер. Сила изменений при одинаковых уровнях воздействия различных химических веществ примерно одинакова (см. таблицу).
Эту картину подтверждают некоторые видимые морфологические изменения, обнаруженные при просмотре поперечных срезов фиксированных в жидкости Боуэна эмбрионов и окрашенных скелетов, а также патогистологи-ческие сдвиги, носящие характер неспецифических защитно-приспособи-тельных реакций.
Ответная реакция организма в ответ на воздействие токсических веществ, по данным ряда авторов, имеет волнообразный характер. Слабые раздражители повышают жизнедеятельность, раздражители средней силы f ей способствуют, сильные задерживают и самые сильные ее прекращают
в
Показатели эмбриотропного действия различных веществ при одинаковых уровнях воздействия (среднесуточная ПДК)
Исследованное вещество Плодовитость самки (в % к контролю) Общая внутриутробная гибель (в % к числу желтых тел) Витамин С в печени самки (в % к контролю) Вес (в % контролю) Количество мужских особей (в % к общему числу)
эмбриона легких эмбриона печени эмбриона
Метилмеркаптофос ....... + 9 20,1 — 17 —12 + 9 + 9 55
Бутифос............ — 19 26,9 + 2 + 2 — 9 — 7 54
Хлорофос ............ — 17 21,5 — 9 — 7 — 2 — 7 57
Бензол ............ —22 — —24 + 7 — 14 — 18 _
Диметилформамид ....... — 8 21,6 —33 — 7 + 9 + 18 _
Диэтиламин .......... — 16 19,3 —16 — 5 — 14 — 7 _
Формальдегид.......... — 13 ~— —12 + 7 —18 — 5 —
(Н. В. Правдин и И. В. Саноцкий). Судя по нашим сведениям, наиболее тонкие изменения, а именно изменения содержания аскорбиновой кислоты в органах самки, эмбриона и плаценте, весовых коэффициентов органов эмбрионов, гибель последних и др., имели волнообразный характер, тогда как более выраженные изменения, в частности видимые нарушения развития скелета, кровоизлияния и т. д., указывали на линейную зависимость от концентрации действующего вещества. Следует отметить, что самая низкая концентрация независимо от направленности действия вызывает более выраженные сдвиги в организме (см. рисунок).
Изменения у беременной самки крысы и эмбриона оказались существенными при воздействии среднесуточных предельно допустимых концентраций вещества и в 2—8 раз ниже раньше разработанного и утвержденного норматива. Следовательно, мы наблюдали эффект на подпороговом уровне в отношении резорбтивного действия на взрослых животных (Д. Г. Одошаш-вили: И. С. Гусев, Д. П. Парцеф; С. Ю. Мухамедова; С. А. Табакова, и др). Большая чувствительность метода изучения эмбриотропной активности связана, очевидно, с тем, что как развивающийся в утробе матери организм, так и взрослый организм в период беременности меньше способен противостоять неблагоприятным факторам внешней среды.
Вопрос о переносе экспериментальных данных на человека в санитар-но-токсикологической практике можно считать освещенным в большей степени (Г. Н. Красовский). Многочисленные авторы, занимавшиеся исследованием эмбриотропного действия лекарственных веществ, требуют более осторожного подхода к экстраполяции экспериментальных данных на человека. Вместе с тем кое-кто пытается доказать возможность такой экстраполяции. Описаны результаты случайных отравлений женщин химическими веществами в быту и на производстве, которые были в последующем воспроизведены и в эксперименте. О возможности подобной экстраполяции, очевидно, можно судить по общим структурным и функциональным особенностям плаценты человека и белых крыс (Н. Л. Гармашева), сходной чувствительности их нервной и кровеносной систем. Наши исследования с метилмеркаптофосом и бу-тифосом, проведенные в лабораторных и натурных условиях путем анализа историй родов жен-
%
130 120 НО 100 30 80 70 60
-------- 3
~Т
_|_1_
0,1
0.5мг!м
К 0.0002 0.0007
Волнообразность ответной реакции организма крысы и эмбриона на воздействие разных концентраций метилмеркаптофоса.
! — нуклеиновые кислоты в плаценте; 2 — вес тимуса эмбриона; ,<— длина тела эмбриона; 4 — нуклеиновые кнелоти в печеив крысы.
щин, показали примерно одинаковые характер и силу изменений при сопоставимых уровнях внешнего воздействия (0,001 мг/м* и выше). Вместе с тем вопрос об экстраполяции экспериментальных данных с животных на человека при выяснении эмбриотропного действия токсических веществ требует дальнейшего изучения.
Выводы
1. Экспериментальные исследования показали, что многие химические вещества способны вызвать эмбриотропный эффект даже в концентрациях ниже уровня предложенных ранее среднесуточных предельно допустимых концентраций для атмосферного воздуха.
2. Эмбриотропное действие различных химических веществ в концентрациях, встречающихся во внешней среде, проявляется в виде однотипных неспецифических сдвигов в организме беременной самки и эмбриона.
3. Зависимость между интенсивностью воздействия и силой ответной реакции организма беременной самки и эмбриона имеет в основном волнообразный характер.
ЛИТЕРАТУРА. Бодяжи на В. И., Кирющенков А. П., Леонов Б. В. Вести. АМН СССР, 1969, № 1, с. 11. — Г а р м а ш е в а Н. Л. Плацентарное кровообращение Л., 1967. — Голома Е. А. Гиг. и сан., 1962, № 9, с. 101. — Гон-ч а р у к Г. А. Там же, 1971, № 7, с. 32. — Г о ф м е к л е р В. А. Там же, 1968, № 3. с. 12. — Г о ф м е к л е р В. А. Там же, 1969, Л® 8, с. 47. — Г у с е в И. С. В кн.: Биологическое действие и гигиеническое значение атмосферных загрязнений. М., 1968, в. 11-с. 132.' — Д ы б а н А. П. Вестн. АМН СССР, 1967, № 1, с. 18. — К р а с о в с к и й Г. Н. В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии М., 1967, с. 59. — Курлянд-с к и й Б. А., Д у х о в н а я А. И. Гиг. труда, 1965, № 12, с. 19. —Мухамедо-в а С. Ю. Гиг. и сан., 1968, № 12, с. 8. — Одошашвили Д. Г. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1963, в. 7, с. 52. — Па р-ц е ф Д. П. В кн.: Материалы конференции Ин-та общей и коммунальной гигиены по итогам научных исследований за 1964 г. — П р а в д и н Н. С. В кн.: Оценка сравнительной токсичности химических веществ. М., 1933, с. 7. — Рапопорт И. А. В кн.: Фармакология и токсикология. М., 1966, с. 7. — Рязанова Р. А. Гиг. и сан., 1967, № 2, с. 26. —С а и о ц к и й И. В. Действие разных доз радиотория на размножение. Дисс. канд. М., 1950.—С а м о ш к и н а Н. А. Докл. АН СССР, 1964, т. 154, № 12, с. 484. — Светлов П. Г. Вестн. АМН СССР, 1966, № 6, с. 26. — Т а б а к о в а С. А. Биологическое действие и гигиеническая оценка хлорофоса как фактора возможного загрязнения воздушной среды. Автореф. дисс. канд. М., 1969.—Трахтенберг И. М. Вестн. АМН СССР, 1960, № 8, с. 30. — Ш а л а м б е р д и з е О. П., Ц е р е т е л и Н. Т. Гиг. и сан., 1971, № 8, с. 13. — F i n к В. R., S h е р а г d Т. Н., Blandau R. J., Nature, 1967, v. 204, p. 146. — M e n s с h к e G., Math, und naturwiss. Unterr., 1964, Bd 16, S. 337.— Nora J. J., Нога A. H.,Sommerville R. J.etal.J.A.M.A., 1967, v. 202, p. 1065. —Pap K-, Beitr. Orthop. Traum., 1968, Bd 15, S. 512.
Поступила 14/11 1973 r
EMBRYOTROPIC ACTION OF CHEMICAL ATMOSPHERIC POLLUTIONS
V. A. Gofmekler
Experimental investigations carried out on pregnant albino rats showed that many chemical substances entering the body by the inhalation route are capable of producing an embryo-tropic effect at concentrations below the level, :hat was previously suggested as the daily average maximally permissible in the atmosphere. The embryotropic action of various chemical substances in concentrations that may be present in the environment manifests itself in form of similar nonspecific shifts in the body of a pregnant female and the embryo. In laboratory and field experiments performed with organophosphorous poisonous chemicals there was studied the possibility of extrapolation of data received on animals to the man.
