CC BY
5
УДК 615.285;7:5'17.241 ].032.77.099*5»
Б. Б. Добриян, М. Б. Шпирт, К. А. Абдашимов
ХРОНОТОКСИЧНОСТЬ ТРИХЛОРМЕТАФОСА-3 ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ ЧЕРЕЗ КОЖУ И МЕТОДЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ
Киргизский НИИ эпидемиологии, микробиологии и гигиены, г. Фрунзе
В последние годы внимание гигиенистов привлекает кожный путь поступления ядов в организм человека. Это обусловлено малой изученностью количественных токсикометрических параметров этого пути и их большой значимостью в развитии профессиональных интоксикаций [3— 7]. В промышленности 80—90% всех профессиональных отравлений являются результатом ингаляции вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. В то же время при профессиональных отравлениях пестицидами в сельском хозяйстве ингаляционный путь является причиной заболевания не более чем в 27 % случаев, остальные 73 % — результат чрескожного или сочетанпого действия ядов [7]. Анализируя сложившуюся по данной проблеме ситуацию, можно убедиться, что такой актуальный вопрос, как хронотоксичность ядов, остается вне поля зрения гигиенистов-токсикологов. Особый интерес в плане изучения хронотоксичности представляют соединения, широко используемые в сельском хозяйстве и быту. В доступной литературе мы обнаружили лишь две работы по данному вопросу, но авторы изучали внутрибрюшинный путь поступления препаратов, весьма далекий от естественных условий [8].
В настоящей работе были поставлены следующие задачи: 1) изучить суточную динамику активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) цельной крови (специфический тест) при воздействии трихлорметафоса-3 в возрастающей концентрации; 2) наряду с традиционным анализом результатов (вариационная статистика) провести обработку фактического материала по программе спектрального и косинор-анализа (корректный математический аппарат). В качестве модели был выбран трихлорметафос-3, ЬОб0 которого для крыс (при нанесении на кожу) составляет 1380 мг/кг.
В эксперименте использовано 48 беспородных белых крыс-самцов массой 290+12 г, разделенных на 6 групп (по 8 особей в каждой).
После 2-недельной адаптации у животных определяли фоновые значения активности АХЭ цельной крови в такой последовательности: у крыс 1-й группы — в 10 ч, 2-й — в 14 ч, 3-й — в 18 ч, 4-й —в 22 ч, 5-й —в 24 ч, 6-й —в 6 ч. Изучены воздействия 1/25 ЬО50 трихлорметафо-са-3 после 4-часовой аппликации на кожу и ЬО50 при том же режиме через 1 нед, суточная динамика показателя через 2 и 3 нед после последнего воздействия.
Яд амплицировали на кожные покровы в соответствии с методическими указаниями «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнения кожи». Активность фермента в крови определяли после 4-часовой аппликации 1/25 LD50 и через 1 нед после 4-часовой аппликации LDs0. После этого животные находились под наблюдением в течение 2 нед. По истечении срока наблюдения вновь измеряли активность фермента по той же схеме. Для регистрации возможных остаточных явлений был введен дополнительный срок наблюдения — через 3 нед.
При взятии крови из сосудов хвоста и манипуляциях на животных в ночное время пользовались вибромассажем и имитатором темноты собственной конструкции. Темное и светлое время суток определяли по наличию или отсутствию показаний объективного люксметра.
При обработке фактического материала использовали общепринятые приемы вариационной статистики (М±пг, Р). Наряду с этим данные были обработаны по программе спектрального и косинор-анализа. В основе спектрального анализа лежит построение по экспериментальным данным оценок функции спектральной плотности, характеризующей распределение дисперсии изучаемого временного процесса по частоте. Появление на какой-либо частоте острого, хорошо выраженного пика обычно трактуется как присутствие в процессе ритмической составляющей с данным периодом. По распределению пиков в функции спектральной плотности можно формулировать гипотезы о количестве и периодах ритмических составляющих, которые могут присутствовать в исследуемом процессе. Проверить статистическую значимость этих гипотез, а также получить точечные и интервальные оценки параметров выделенных ритмических составляющих можно с помощью косинор-анализа, смысл которого заключается в следующем: строки исходной таблицы аппроксимируются функцией вида:
1 = А0— Л, cos (tot — f),
где — / — изучаемый параметр; Ло — уровень, относительно которого происходят предполагаемые
. 2л
колебания; А, — амплитуда колебания;®— у~,
Т — предполагаемый период колебания; / — ак-рофаза, т.е. время максимума функции; t — те-
Таблица I
Суточные различия в активности АХЭ (в мкг/мл-мин) цельной крови (М+т)
Срок наблюдения Часы суток
10 ншн 22 2 6
Фон Через 1 нед после 4-часового воздействия 1/25 1Л)60 Через 2 нед после 4-часового воздействия 1А0 Через 4 нед Через 5 нед 109,38± 15,88 199,6±22,11 156,17±8,86 48,79±17,05 137,8±10,9 178,74±6,62 171,75±12,9 101,99±7,59 122,32±7,50 187,96±15,61 93,37±11,91 106,76±31,33 82,23±7,59 76,97±6,14 133,31±7,43 81,37±! 1,91 50,13±11,06 72,09±!4,55 95,52±8,18 59,26±6,69 18,68±14,56 128,12±6,45 125,57±6,96 56,55±8,47 8,56±8,39 33,58±П ,99 137,4 ±9,21 109,64 ±9,49 !02,39±Ю,91 116,08±14,86
кущее время. После аппроксимации в каждой строке ставится в соответствие два числа Л,- и /;, где N — число строк в таблице. Счи-
тая А{ полярным радиусом, а /,■— полярным углом, все строки таблицы можно представить в виде распределения на плоскости. По этому распределению точек строится доверительная область с наперед заданной вероятностью (95%). Эта область имеет форму эллипса, и если тело эллипса не покрывает начало координат, то гипотеза о присутствии ритмической составляющей проходит с той вероятностью, с которой строится эллипс.
Данные о суточной динамике активности АХЭ представлены в табл. 1.
Известно, что хронотоксикология (хронофар-макология) решает две основные задачи: 1) изучение суточных различий в токсических (фармакологических) свойствах веществ; 2) изучение влияния веществ на структуру суточного ритма (ритмов) организма [1]. Решение этих задач имеет большое гигиеническое значение.
Результаты косинор-анализа приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, фоновые суточные отличия показателей имеют существенную разницу в светлое и темное время суток. При этом максимум различий приходится на полярные вре-
менные точки: 14 и 2 ч. Обращает на себя внимание разнонаправленность исходных состояний по отношению к среднесуточной активности АХЭ крови. Воздействие трихлорметафоса-3 вызывает изменения в 2 и 6 ч, выходящие за пределы физиологических колебаний. Кроме того, изменения эти противоположны ожидаемым: вместо угнетения активности фермента отмечена ее стимуляция, что, видимо, следует рассматривать как приспособительную реакцию организма в наиболее активный период суток для белых крыс. Стимуляция активности фермента отмечается и в 10 ч, но в пределах физиологической нормы. Воздействие ЬО50 препарата вызывает достоверные изменения показателя (снижение) с выходом за грань физиологической нормы в 14 ч. Через 2 нед наблюдения уровень активности фермента при наличии тенденции к нормализа-зации все еще существенно отличался от исходного в 14, 2 и-6 ч при сохранении прежней направленности изменений. Через 3 нед показатель полностью возвращался к исходной величине, за исключением срока 6 ч.
Интерпретируя полученные результаты, вероятно, можно говорить о более высокой резистентности организма животного в ночное время (период активности) к воздействию яда. В то же время результаты, полученные в дневное время,
Таблица 2
Хронотоксичность трихлорметафоса-3 при поступлении в организм через кожу
Статистические различия по критерию Стыодента в разные часы суток Параметры 24-часового ритма активности АХЭ цельной крови
Срок наблюдения 10 14 18 22 2 6 уровень амплитуда акрофаза
мкг/(мл мин)
Фон Спустя 1 нед Спустя 2 нед Спустя 4 нед Спустя 5 нед +37 +3,31 +2,57 —2,66 + ¡,48 + 124 -0,48 -7,62* -5,63* +0,54 + 17 +0,40 —0,79 — 1,22 +2,85 +2 —1,92 —0,49 +0,89 — 1,62 — 122 +9,22* +8,94* +4,47 + 1,62 —58 +6,87* +4,97* +4,24* +4,32* 89,84 136,03 107,96 83,75 107,15 43,45<71,25<99,05 34 ,96 <57,86<80,75 18,99< 32,23<45,46 0,90< 11,66<22,42 61,75<77,79<93,84 10.18<13.30<15.42 9.24<10.30<14.06 6.18< 8.12< 11.00 8.12<16.06<18.42 11,48<13.06<14.18
Примечание. В графе «Фон»—показатели в процентах от среднесуточной величины, в графе «акрофаза» перед точкой — часы, после точки — минуты. + и — направление изменения; звездочка — показатель выходит за границы физиологической нормы.
свидетельствуют о неблагоприятном воздействии трихлорметафоса-3. Анализ достоверности динамики величин по критерию Стыодента позволяет говорить о суточных различиях в чувствительности организма к яду, но не дает возможности оценить его влияние на структуру ритма организма, а также судить о механизмах таких различий. Косинор-анализ позволяет получить структурные характеристики ритма, вскрывая тем самым вероятные причины суточных различий чувствительности организма, к воздействию яда и потому существенно дополняет наше представление о хронотоксичности.
Анализ 24-часовой составляющей ритма активности АХЭ цельной крови показывает, что структура ритма в результате воздействия яда также претерпевает существенные изменения. Общей тенденцией является выраженное падение амплитуды ритма, компенсирующееся лишь к концу срока наблюдения. Обращает на себя внимаиие и сдвиг акрофазы в сторону утренних часов при полном рассогласовании через 2 нед наблюдения (размах акроф'азы превышает 10 ч). Известно, что изменение фазы колебаний обусловлено изменением функциональной активности систем энерго-информационного обеспечения, включением в процесс адаптации различных систем и их соответствующей настройкой, либо рассогласованием. Изменения амплитуды колебаний определяются степенью напряжения регу-ляторных механизмов, отражающей затраты энергии и информации [2].
Анализ динамики полученных нами результатов позволяет считать наиболее ранней реакцией организма на воздействие яда изменение фазы ритма, в то время как изменение амплитуды указывает на степень неблагоприятного воздействия.
Выводы. 1. В работе показаны выраженные различия в токсичности трихлорметафоса-3 в течение суток при поступлении в организм через кожу.
2. Использование при оценке результатов наряду с вариационной статистикой косинор-анали-за позволяет получить представление как о различиях в воздействии яда в разные фазы ритма, так и о влиянии на структуру ритма в целом.
3. Установленные закономерности могут быть использованы при гигиеническом нормировании.
Литература
1. Алякринский Б. С. Биологические ритмы и организация жизни человека в космосе. — М., 1983.
2. Баевский Р. М. // Всесоюзная конф. по адаптации человека к различным географическим, климатическим и производственным условиям, 2-я: Тезисы докладов. — Новосибирск, 1978. — Т. 3. — С. 6—9.
3. Борцевич С. В. //Гиг. и сан. — 1984. - № 11. -С. 55—57.
4. Волощенко О. И. и др.//Гиг. и сан. — 1983. — № 8. — С. 42-45.
5. Каган Ю. С. Токсикология фосфорорганическнх пестицидов. — М., 1977.
6. Кожный путь поступления промышленных ядов в организм и его профилактика. — М., 1977.
7. Кундиев Ю. И. Всасывание пестицидов через кожу и профилактика отравлений. — Киев, 1975.
8. Fatranska М. // Chronobiologia. — 1978. — Vol. 5,— P. 39—44.
Поступила 18.03.86
Summary. The pronounced differencies in chronotoxicity of trichlorometaphos-3 upon percutaneous entry into the body during 24 h. are described. Cosinor analysis together with variation statistics have demonstrated the differencies in toxicant's effects in various phases of the rhythm, and the influence on the structure of rhythm as a whole. The established relationships can be used for hygienic norm-set-ting.
УДК 615.285.7:547.558.11.07
Я. Г. Жминько
ОСОБЕННОСТИ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЦИКЛОФОСА В УСЛОВИЯХ МОНОТОННОГО И ИНТЕРМИТТИРУЮЩЕГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
Новый отечественный фосфорорганический ин-сектоакарицид циклофос (40 % концентрат эмульсии) рекомендован для профилактики пи-роплазмидов крупного рогатого скота, клещевого энцефалита и борьбы с эктопаразитами кур. Его акарицидная активность в несколько раз Еыше, чем хлорофоса [2]. По показателям перораль-ной и накожной токсичности препарат согласно ГОСТу 12.1.007—76 относится к 3-му классу опасности. Циклофос легко резорбируется через кожу, не раздражает кожу и слизистые оболочки глаз теплокровных животных [1], оказывает
выраженное антихолинэстеразное действие in vivo. При внутрижелудочном введении белым крысам в дозе 630 мг/кг (LD50) вызывает снижение активности холинэстеразы в сыворотке крови и печени.
При использовании пестицидов в сельском хозяйстве часто возникают такие условия (сезонность, кратность обработок), когда вещество оказывает свое действие прерывисто, т. е. через определенные промежутки времени. При этом характер токсического влияния препарата может иметь иные особенности, чем монотонное воздей-
