CC BY
40
нии расстояния до 50 мк суточная доза снижается до 1400 р (диаметр частицы 1,5 мк).
Нет сомнения, что такие дозы облучения, обусловленные даже микроисточником и воздействующие всего лишь на несколько слоев клеток, не могут быть безразличными для организма. Некоторые исследователи считают, что «горячие» частицы вызывают омертвение прилегающих к ним клеток. Допускается предположение и о злокачественном перерождении тканей.
Прекращение испытаний ядерного оружия в атмосфере, под водой и в космическом пространстве означает прекращение образования «горячих» частиц и поступления их в атмосферу. А это значит немедленное устранение угрозы человечеству, связанной с весьма интенсивным облучением клеток.
Вот что такое московский договор о прекращении испытаний ядерного оружия в гигиеническом аспекте. Все связанные с радиоактивным загрязнением внешней среды гигиенические проблемы либо снимаются, либо становятся менее острыми. Человечество может вздохнуть свободно, здоровью людей не будут угрожать тяжелые последствия, обусловленные выпадением радиоактивных осадков.
* Ъ Ъ
ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ И ПРОФИЛАКТИКА ПИЩЕВОЙ МЕТГЕМОГЛОБИНЕМИИ У ГРУДНЫХ
ДЕТЕЙ
Доцент /С. Сымон, доктор 3. Кнотек, доктор П. Шмид, доктор Я. Мусил
Из Института гигиены и кафедры гигиены Института усовершенствования врачей,
Прага
Водно-нитратная метгемоглобинемия появляется у грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании в тех областях, где питьевая вода содержит значительные концентрации нитратов.' Главными клиническими признаками заболевания являются: сероватый цианоз вокруг рта и на акральных частях тела, в тяжелых случаях даже генерализованный цианоз, тахикардия и одышка, доходящая до комы. При исследовании крови обнаруживается, что часть гемоглобина превращена в метгемоглобин, т. е. в дериват кровяного пигмента с трехвалентным железом, который не в состоянии переносить кислород. Болезнь чаще всего встречается у грудных детей до первых трех месяцев жизни.
Нитратную пищевую метгемоглобинемию у Грудного ребенка впервые описал Комли (Согп1у) в 1945 г. С тех пор в литературе описано 1060 случаев этой болезни, в том числе 83 с летальным исходом [Саттельмахер (5айе1тасЬег)]. Однако до сих пор ее этиология, патогенез и профилактика недостаточно изучены.
Мы поставили своей задачей изучить заболеваемость грудных детей водно-нитратной метгемоглобинемией в Чехословакии и условия, приводящие к восстановлению нитратов в .нитриты в пищеварительном аппарате грудного ребенка, выяснить, почему заболевание встречается только у некоторых детей, пьющих воду, содержащую нитраты, и определить эффективные профилактические меры.
Для этого было исследовано состояние грудных детей с рождения до 4 месяцев в 40 населенных пунктах, где встречаются повышенные .концентрации нитратов в питьевой воде. В обследованных деревнях
метгемоглобинемией заболело 2% грудных детей до 3 месяцев жизни, 60% из них были госпитализированы. У 40% заболевание протекало в легкой форме, с клинически заметной сероватой окраской кожи и с содержанием 5—10% метгемоглобина в крови. В ряде случаев (8%) наблюдался летальный исход. Все заболевшие получали сушеные молочные продукты Сунар, Эвико, Релактон, но при вскармливании сушеным молоком Лактон болезнь никогда не возникала. Количество потребленных нитратов (в мг/кг) не оказывало влияния на возникновение болезни и инкубационный период. Определенное значение для возникновения болезни имеет возраст ребенка, по всей вероятности, потому, что развитие болезни зависит от внутренних факторов.
В лабораторных условиях исследовали 4 сорта молока чехословацкого производства торговых марок Сунар, Эвико, Релактон и Лак-тон. Пробы растворяли в стерильной воде, содержащей 200 мг N03 на 1 л. Молоко культивировали в термостате при 37° в течение 15 и 22 часов. После инкубации определяли содержание нитритов колориметрическим путем, причем нитриты обнаружены были в пробах с молоком Сунар, Эвико и Релактон. Для контроля мы произвели опыт с автоклавированнымй пробами тех же сортов сушеного молока. Во всех этих пробах нитриты отсутствовали. Из этого следует, что нитриты, способные превращать гемоглобин в метгемоглобин, могут возникать под прямым воздействием микроорганизмов, которые находятся в самих продуктах—сушеном молоке Сунар, Эвико и Релактон. Молоко Лактон нитритов не содержало. Ясно, что образование нитритов из нитратов, являющееся главным условием заболевания метгемоглобинемией, зависит и от сорта молока, использованного для питания детей.
Микроорганизмами, способствующими восстановлению нитратов в нитриты, можно считать спороносные микробы типа В. subtilis. Изолированные штаммы мы прививали в нитратную почву, после чего удавалось доказать, что они обладают способностью восстанавливать нитраты в нитриты. Сушеное молоко Лактон содержит микробов молочного' брожения Str. lactis, которые выделяют антибиотики, подавляющие размножение спороносных микробов, способных вызвать процесс восстановления нитратов. В дальнейших опытах была исследована способность Лактона влиять на восстановление нитратов в нитриты кишечной палочкой. В Лактон, подготовленный таким же способом, как и в предыдущих опытах, добавляли суточную культуру Е. coli, разбавленную обычным способом. Оказалось, что это молоко в значительной мере ингибирует восстановление нитратов.
Далее мы перешли к опытам на животных. Мы кормили 150 сосущих крысиных детенышей десятидневного возраста молоком Сунар и Лактон. Крысы получали 3 дозы соответствующего молока, приготовленного непосредственно перед опытом; доза содержала 12 мг NOV Через час после приема последней дозы брали кровь у подопытных животных и устанавливали содержание метгемоглобина по Крузе. Разница в содержании метгемоглобина в крови после вскармливания молоком Сунар и Лактон была высоко достоверной (рис. П.
Дальнейшие опыты ставили на сосущих телятах, которых кормили молочными продуктами Сунар и Лактон; вместе с молоком животные получали 1 г NaN03 на 1 кг веса. Опыт проводили на 12 телятах: 4 служили контрольной группой, 4 получали молоко Сунар совместно с NaNO'3 и 4 —Лактон совместно с NaNO'3. Через каждые 3 час? животное исследовали; в пробе крови у него устанавливали содержание метгемоглобина.
Из рис. 2 видно, что метгемсглобинемия, устанавливаемая клинически и в лабораторных условиях, возникает только у тех животных-которые получают нитраты в растворе молочного продукта Сунар>-
I 7
I *
£ АЛ ^ V ^ч^ 3~
г-
Ч §
Ч <2- /
Физиологическая
величина мет гемоглобина хрь/с
Рис. 1. Средний уровень метгемо-глобина у сосущих крысиных детенышей. 1 — Сунар; 2 — Лактон.
Следующей фазой нашей работы были наблюдения на грудных детях. Девочку в возрасте 35 дней с тяжелыми аномалиями центральной нервной системы 6 раз кормили искусственной пищей, приготовленной из молока Сунар; вместе с чаем она получала в первый день 500 мг ЫаЫОз и столько же на следующий день. Максимальная величина метгемоглобина в крови в 1-й день составляла 3,83%, во 2-й день — 5,03%.. У ребенка развился цианоз. Других клинических признаков мы не обнаружили, так как не достигли дальнейшего развития болезни. Затем грудного ребенка в течение недели вскармливали Лакто-ном. После этого он ежедневно (в течение 3 дней) получал одинаковые дозы 500 мг 1\1аЫ03. Клинически признаков заболевания не было обнаружено, уровень метгемоглобина остался в физиологических пределах. В другом случае младенец с аномалиями центральной нервной системы получал 6 раз в сутки Лактон и ежедневно в течение 4 дней 500 мг ЫаЫ03, растворенного в чае, всего 2000 мг ЫаЫ03. У этого ребенка не наблюдалось никаких клинических симптомов болезни, и уровень метгемоглобина остался в физиологических пределах.
В обзор наших наблюдений на грудных детях органически входит наблюдение за клиническим течением метгемоглобинемии у одного грудного ребенка, лечившегося в одном из детских учреждений
в г. Шсапу, вблизи Праги. После 10-дневной госпитализации в этом учреждении, где искусственное питание приготовляли на воде, в 1 л которой содержалось 40 мг Ы03, у ребенка были найдены типичные клинические признаки водно-нитратно? метгемоглобинемии. Продуктом, использованным для искусственного питания, было Эвико, содержащее культуру В. зиМШэ. Ввиду того что ребенок страдал сильным поносом, его начали кормить Лактоном. Для разбавления этого продукта вместо воды из местного источника была использована привозная газированная вода (из г. Мос1гапу). После этого у ребенка наступило быстрое выздоровление, он прибавил в весе, клинические признаки водно-нитратной метгемоглобинемии у него исчезли.
При дополнительном обследовании мы обнаружили, что в привозной газированной воде, которая заменила местную воду, содержание нитратов было намного выше (140 мг/л). Очень важно отметить, что предупреждение болезни Лактоном оправдалось и в том случае, когда питание этим молочным продуктом было введено в стадии полного развития заболевания.
В дальнейшем исследовании мы обратили внимание на глютатион. Это полипептид, в двух своих формах — окисленной и редуцированной— обладает ярко выраженной способностью влиять на потенциал окислительно-восстановительной системы, в которую он включен.
§ и
* 4
3 б
9 13 /.5 18 // гь г7 30 33 36 39 и £ремя сначала опытачасах)
Рис. 2. Сравнение уровня метгемоглобина в крови у групп сосущих телят, кормленных Су-
наром и Лактоном. / — Сунар; 2 — Лактон.
9-#
/ 6 /
/
Л
О
Добавление глютатиона к реагирующей системе по существу не оказывает влияния на энзиматический состав эритроцитов ввиду того, что наружная оболочка эритроцитов непроницаема для глютатиона. При оценке окислительно-восстановительных способностей полипептида мы обнаружили, что он способен также реагировать прямо на нитриты и связываться с ними в форме органического соединения.
В нашем опыте мы вводили Ял 6 молодым крысам 1 мл раствора
с 20 мг Ы02 и 20 мг ОБН внутрибрю-шинно. У обеих групп животных выпускали кровь и определяли метгемо-глобин. Разница в содержании мет-гемоглобина в крови той и другой группы достигала 5%.. В дальнейшем опыте группе сосущих крысиных детенышей было введено перорально 10 мг Т0 Т5 То Т$ 1о Ъ N02*, вторая группа крыс получила минуты ~ таким же образом 10 мг N02 в 0,5 мг
Рис. з. Данные опыта с глютатио- одинакового раствора и 20 мг ОБН
ном. в 0,5 мл раствора. Через 10, 20 и
35 минут после введения в- каждой группе было забито 4 подопытных животных, выпущена кровь и установлен метгемоглобин (рис. 3). Как видно из рис. 3, нитриты, связанные с глютатионом, оказывают менее выраженное воздействие на развитие метгемоглобинемии у подопытных животных.
Это прямое химическое взаимодействие может иметь серьезное значение для веществ, содержащих группу ЭН. Активное вмешательство их в динамику развития метгемоглобинемии является в настоящее время очень важным.
В 1961 —1962 гг. было клинически обследовано 549 детей в областях, где для приготовления искусственной детской пищи использовалась вода, содержащая нитраты. У 328 детей пункцией из вены была отобрана кровь и определен уровень метгемоглобина. Одновременно были исследованы все использованные источники воды на содержание нитратов. Оценку результатов проводили по следующим группам:
По возрасту: По питанию:
а) до 3 месяцев; а) Сунар, Звико, Релактон;
б) с 4 до 12 месяцев; б) Лактон;
в) старшие. в) коровье молоко;
г) материнское молоко.
Полученные результаты сравнивали с физиологическим, средним числом в контрольной группе грудных детей, где величины метгемоглобина достигали 0,86±0,3%. В исследованной группе оказалось повышение уровня метгемоглобина у 76, т. е. у 20% грудных детей.
При уровне метгемоглобина ниже 5% не было обнаружено никаких клинических признаков. При уровне его выше 5% отмечался уже легкий цианоз. Максимальное число случаев метгемоглобинемии наблюдалось у детей в первые три месяца жизни; во всех районах было множество детей в этом возрасте с повышенным уровнем метгемоглобина (выше 50%). В группе детей от 3 месяцев до 1 года уровень метгемоглобина составлял 13%. У детей старше 1 года мы, в отличие от Ш. X. Капанадзе и Ф. Н. Субботина, не обнаружили метгемоглобинемии, вызванной потреблением воды, содержащей N03. Оценка, произведенная с точки зрения типа питания у отдельных грудных детей, показала, что при повышении уровня метгемоглобина, превышающем средние величины в контрольной группе, ни в одном случае не был использован Лактон. Во всех этих случаях дети получа-
Ю
ли молоко Сунар, Эвико, Релактон, способное восстанавливать нитраты в нитриты.
Из данных заболеваемости вытекает также, что и небольшое коли чество нитратов может вызвать повышение уровня метгемоглобина. Этот факт послужил основанием для создания рабочей гипотезы, согласно которой общая картина заболевания (уровень метгемоглобина и клинические признаки) зависит от индивидуальных свойств окис-лительно-восстановительной системы грудных детей. Эту гипотезу мы сейчас проверяем.
На основании результатов наших опытов можно определить механизм патогенеза водно-нитратной метгемоглобинемии в следующем виде.
Нитраты, полученные грудным ребенком с питьевой водой при искусственном вскармливании, восстанавливаются в нитриты практически чистой культурой спороносных микроорганизмов типа В. subti-lis, находящихся в чехословацких молочных продуктах Сунар, Эвико и Релактон. После резорбции нитритный ион окисляет двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное железо метгемоглобина. При определенных обстоятельствах восстановление нитратов в нитриты могло бы наступить под влиянием облигатной кишечной микрофлоры (Е. coli). Естественно, что этому должна предшествовать диспепсия.
Лабораторные опыты и данные заболеваемости подсказывают, что одним из главных условий для успешной профилактики заболевания является подготовка искусственной пищи для грудного ребенка из молочных продуктов, в которых будут полностью отсутствовать микро организмы, способные массивно восстанавливать нитраты в нитриты. Этим свойством обладает Лактон; он также способен предотвратить редукцию, вызванную В. subtilis, и ингибировать восстановление, обусловленное Е. coli.
Изучая острые формы заболевания, необходимо вместе с тем учитывать, что в областях с содержанием нитратов в питьевой воде, употребляемой для приготовления искусственной пищи, встречается значительное число грудных детей с повышенным уровнем метгемоглобина. Точно определить действительную опасность этого пока невозможно, однако мы полагаем, что она угрожает в двух направлениях. Во-первых, нитриты оказывают влияние преимущественно на функцию кровообращения (понижение кровяного давления), затем на гладкую мускулатуру (релаксация) и, наконец, на сердце (ускорение или замедление сердечного ритма1). Во-вторых, это касается влияния нагрузки окислительно-восстановительной системы. По этим вопросам некоторые авторы уже имеют первый экспериментальный материал. Якобсен (Jacobsen), например, обнаружил, что после хронической нагрузки кроликов нитритами у них повышается экскреция желчных пигментов и уробилина, появляются гипертрофия костного мозга, гемо-сидероз и слабо выраженная дегенерация ткани печени и селезенки. Тар и Картер (Тагг и Carter) при хроническом влиянии сублетальных доз NaN02 установили гипертрофию селезенки и щитовидной железы.
В отличие от Ш. Капанадзе и Ф. Н. Субботина мы не отметили повышенных уровней метгемоглобина у детей старше 1 года. Более высокие величины метгемоглобина, которые обнаружили эти авторы у таких детей после питья воды с содержанием нитратов, могут быть следствием неточности примененной методики.
Мы решили в наших опытах вопрос укрепления окислительно-восстановительной системы путем введения веществ с группами SH (глю-
1 Analyst, 1961, 86, 1024.
И
татион). Оказалось, что глютатион реагирует прямо с нитритами и что возникшее соединение обладает меньшей способностью окислять гемоглобин, чем после введения одних нитритов. Влияние глютатиона на образование метгемоглобина может осуществиться без помощи окислительно-восстановительной системы, путем прямого взаимодействия между глютатионом и нитритами.
Выводы
1. Водно-нитратная метгемоглобинемия вызывается восстановлением нитратов в нитриты, которые превращают гемоглобин в непригодный для переноса кислорода кровью метгемоглобин. Редукцию обусловливают спорообразующие микроорганизмы типа В. subtilis, находящиеся в продуктах сушеного молока торговой марки Сунар, Эвико, Ре-лактон.
2. В опытах на 150 сосущих крысиных детенышах, 12 телятах и наблюдении на 4 грудных детях не удалось отметить заболевания, если нитраты были в растворе Лактона, который ингибирует продуктами своего метаболизма типа антибиотиков рост восстанавливающих бактерий. Эти результаты были проверены и статистически оценены,
3. Опытные данные были проверены исследованиями в местностях с наличием нитратов в питьевой воде. Клинически было обследовано 549 детей. Более 50% детей из обследованных районов имели высший уровень метгемоглобина в крови, статистически отличающийся от средних величин, полученных у контрольной группы. Повышение уровня появлялось всегда у детей, вскормленных молоком, содержащим культуру спороносных микроорганизмов, способных восстанавливать нитраты в нитриты.
4. Анамнестическими исследованиями 115 заболевших грудных детей было установлено, что все они получали искусственное питание, приготовленное из препаратов Сунар, Эвико и Релактон.
5. Изучением роли глютатиона, введенного в избытке в кровь подопытных животных, установлено, что он прямо реагирует с нитритами, резорбированными кровью, и резко изменяет ход развития метгемо-глобинемии. Как в остром опыте, когда оценивали разницу между двумя группами молодых лабораторных крыс, так и в длительном опыте, когда определяли уровень метгемоглобина в разные интервалы времени, удалось доказать, что в присутствии глютатиона величины метгемоглобина меньше. Это можно объяснить прямым взаимодействием нитритов с глютатионом.
Полученные результаты показывают, что предупредить водно-нитратную метгемоглобинемию у грудных детей в областях, где встречаются нитраты в питьевой воде, можно вскармливанием этих детей сушеным молочным продуктом.
ЛИТЕРАТУРА
Com 1 у H. H. J. А. М. А.. 1945, v. 129, р. 112.—J а с о b s е п L., Plum V.. Milveretz H., Nord. Med., 1939, v. 3, p. 2851. —Carey W. J., J. Pharmac. exp Med., 1954, v. Ill, p. 114.
Поступила 7/V 1963 г
ETIOLOGY, PATHOGENESIS AND PREVENTION OF WATER-NITRATE METHEMOGLOBINEMIA IN BREAST-FED BABIES
K. Symon, subprofessor, Z. Knotek, doctor, P. Schmid, doctor, /. Musil, doctor.
Water-nitrate methemoglobinemia develops as a result of reduction of nitrates to nitrites, which convert hemoglobin into methemoglobin. The reaction is produced by fast-forming microorganisms such as B. subtilis which are present in dry milk of the follow-
mg trade marks: Sunar, Evika and Relakton. No experimental disease was produced in suckling baby rats if the nitrates were present in a solution of dry milk of trade mark Lakton, which inhibits the growth of reducing bacteria. The above data were obtained from the case-histories and clinical observations of sick breast-fed babies. Besides, it was shown that the glutathione reacted directly with the nitrates resorbed by the blood and altered abruptly the development of methemoglobinemia.
Ъ Ъ Ъ
%
РНФ КАК МЕТОД ИНДИКАЦИИ БАКТЕРИЙ
ДИЗЕНТЕРИИ
Микробиолог И. В. Шантаренко (Киев)
Метол индикации бактерий при помощи фага, предложенный Ф. Сергиенко и разработанный в дальнейшем В. Д. Тимаковым и Д. М. Гольдфарбом в виде реакции нарастания титра фага (РНФ), успешно при меняется практическими санитарно-бактериологическими лабораториями. Это подтверждает полезность метода РНФ и одновременно выдвигает ряд вопросов, требующих специального изучения.
В первую очередь
Обсемененность внешней среды бактериями
дизентерии
сюда следует отнегти вопрос о достоверносл ;г специфических показаний реакции. Некоторые лаборатории, убедившись в расхождениях показаний реакции с конкретной эпидемической ситуацией, применяют ее с большой осторожностью. Подчас даже раздаются голоса о полной непригодности реакции как санитарно-бактериологического метода исследования.
Мы провели изучение РНФ как метода индикации бактерий дизентерии. В своей работе мы пользовались оригинальным индикаторным фагом
Флекснера производства Института экспериментальной медицины имени Н. Ф. Гамалеи от 27/VII 1960 г., индикаторным фагом Ныокестл, выделенным Ершовым, эталонными культурами дизентерийных бактерий Флекснера, штамм № 170, Зонне, штамм № 2486 и Ныокестл, штамм «Сергеев». Ввиду того что находящийся у нас штамм Зонне № 2486 представляется в чистой R-форме, для изучения отдельных вопросов использовался наш штамм Зонне № 14 (SR-форма); с этой целью использовались также бактерии Штуцера — Шмитца №47 и кишечная палочка, штамм № 261, лизирующаяся индикаторным фагом Флекснера.
Всего нами поставлено 2874 РНФ и исследовано 958 проб материала из внешней среды на дизентерийных бактерий Флекснера, Зонне и Ныокестл. Результаты исследования отдельных объектов приводятся в таблице.
• Положительные
Коли- пробы
Материал чество
проб (абсолют- / «У 1
ные числа) ( к)
Смывы с обору лов-1 ни и ин- _
вентаря объектов питания 472 44 9
Смывы с рук (объединен-
ные пробы у 8—10 чело-
век) .......... 166 4 2,4
156 76 48,7
Вода питьевчя ....... 87 0 0
Смывы с оборудования жилья 61 2 3,8
Прочие (сточные воды, поч-
ва) .......... 16 6
Всего. . I 958 132 13,7
