CC BY
4
ние воздухообмена, осуществляемого как через материал, так и через конструктивные неплотности, на тепловое состояние человека и однозначное влияние Вп материала, которое во всех рассмотренных случаях способствует снижению влажности пододежного пространства спецодежды и соответственно улучшению теплового состояния человека.
Как отмечалось ранее [3], при температуре окружающей среды, превышающей температуру пододежного пространства, увеличение (3 материала .до определенного значения оказывает положительное влияние, что молено объяснить относительно высокой влажностью пододежного пространства спецодежды с низкой По мере роста (3 количество выносимой путем воздухообмена влаги увеличивается, влажность пододежного пространства падает и постепенно становится доминирующим фактор повышения температуры пододежного пространства за счет поступления более теплого воздуха из окружающей среды. Такое явление наблюдается при использовании спецодежды при температуре воздуха более 35 °С. При температуре окружающей среды 20—22 °С воздухообмен оказывает положительное влияние, обусловленное эвакуацией влаги из пододежного пространства.
Для спецодежды с конструктивными неплотностями при любых параметрах материала существуют оптимальные величины конструктивных неплотностей, улучшающие тепловое состояние человека. Это позволяет заключить, что воздухообмен через конструктивные неплотности качественно отличается от воздухообмена через материал, по-видимому, за счет выхода через неплотности воздуха большей влажности, чем через материал спецодежды. В остальном влияние воздухообмена через конструктивные неплотности адекватно его влиянию при воздухообмене через материал. Так, при температуре воздуха 45 °С увеличение вентилируемости через конструктивные неплотности до величины Ф = 1,1 — 1,15 приводит к улучшению теплового состояния человека. С дальнейшим увеличением степени
конструктивных неплотностей спецодежды тепловое состояние человека ухудшается. Подтверждением данной гипотезы может служить тот факт, что в спецодежде, выполненной из материалов с высоким Вп, где влажность пододежного пространства ниже, положительный эффект, получаемый за счет конструктивных неплотностей, также значительно ниже.
В случаях, когда температура пододежного пространства несколько ниже температуры окружающей среды, доминирующим является эффект уменьшения влажности пододежного пространства за счет увеличения вентилируемости через конструктивные неплотности, поэтому с увеличением Ф (Ф= 1,4) тепловое состояние человека улучшается.
Литература
1. Маку хин Д. ВПлетенский Ю. Г., Райхман С. П., Римская Л. М. //Гиг. и сан. — 1982. — № 12.— С. 65—68.
2. Райхман С. П., Римская Л. М. // Текст, пром-сть. — 1983. — № 12. — С. 60—62.
3. Райхман С. П., Римская Л. М. // Гиг. и сан. — 1984. — No 5. — С. 16—19.
4. Райхман С. П., Римская Л. М., Стерликов А. В. // Mfe-дико-технические проблемы индивидуальной защиты человека: Исследования по созданию и использованию средств индивидуальной защиты в народном хозяйстве. — М., 1986. —С. 125—131.
5. Римская Л. М. // Физиология труда. — Л., 1978. — С. 173—174.
6. Римская Л. М. // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. — М., 1980. — Вып. 21. — С. 223—230.
7. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты. — М., 1981.
Поступила 01.06.87
" у* ъ. В V ■ « ¡2 9л
Summary. The study was designed to determine the effect of a set of hygienic parameters of protective clothing, i. е., its fabric and design, on the thermal state of persons engaged in physical work under the conditions of thermo-neutral and heating microclimate. Due to the derived correlations the principles for designing protective clothing were developed. They involved selection of the appropriate materials and clothing design adequate for thermoneutral and heating microclimate. The suggested mechanisms of thermoregulation between the space under clothing and environment were discussed for the studied conditions.
УДК 616-056.43-02:66]-092:612.017.1]:519.86
Г. И. Сидоренко, В. Н. Федосеева, Д. И. Тверитинов, А. С. Лысенко,
Л. В. Аристовская, С. Я. Лебедев
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ АЛЛЕРГИИ
ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ИММУННОГО СТАТУСА
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; МВТУ
им. Н. Э. Баумана, Москва
Развитие научных исследований по гигиене окружающей среды требует все большего обеспечения содружественной работы гигиенистов со специалистами фундаментальных наук —таких,
как физика и биофизика, химия и биохимия, физиология, морфология, математика, генетика и пр. Только совместное проведение гигиенических исследований с участием перечисленных выше
специалистов позволит обеспечить современный уровень выполнения работ с привлечением объективных и адекватных гигиеническим задачам методов оценки биологических изменений в организме и, следовательно, получение значимых результатов, представляющих интерес для практической медицины.
Современный человек находится под действием целого ряда факторов, способных неблагоприятно влиять на его иммунную систему, вызывая формирование состояния гиперчувствительности к различным факторам окружающей среды, в том числе к химическим загрязнителям. Изучение иммунного статуса человека при воздействии факторов среды позволяет получить информацию о его иммунологической реактивности и косвенно — о состоянии других систем жизнеобеспечения. Аллергию называют болезнью цивилизации [1], ибо она формируется под влиянием различных факторов, «рожденных» техническим прогрессом в промышленности и в быту. Особую роль играют химические аллергены в возникновении у человека повышенной чувствительности к пищевым, бытовым, микробным аллергенам. Механизм действия химических аллергенов может быть направлен как на формирование специфического иммунного ответа на комплекс гаптен + белок, так и на снижение общей иммунологической реактивности организма [2]. В связи с этим оценка иммунного статуса человека в условиях химической нагрузки, сопоставление полученных данных с критериями «химической аллергии» даст возможность прогнозировать формирование аллергии к химическим веществам — активным сенсибилизаторам. Проведение исследований с использованием математического анализа результатов на ЭВМ позволит обоснованно прогнозировать изменение состояния здоровья населения в.зависимости от санитарной ситуации.
Представленные исследования являются одним из фрагментов фундаментальных работ, проводимых в НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР.
В настоящем сообщении речь идет о разработке математической модели иммунного статуса больных химической аллергией и построении линейного классификатора, дающего возможность прогнозировать формирование аллергии к химическим веществам.
Обследованы 2 группы лиц: здоровые (14 человек) и больные химической аллергией (20). При подборе групп здоровых и больных учитывали национальные, возрастные и региональные показатели. Обследованы русские в возрасте 30—40 лет, жители города Москвы. По данным аллергологического обследования у больных химической аллергией установлена непереносимость бытовых химических веществ, отмечены бронхо-спастические и кожные реакции на специфиче-
ские химические аллергены. Иммунный статус изучали в соответствии с рекомендациями Р. В. Петрова и соавт. [5] по тестам 1-го уровня, позволяющим выявить грубые дефекты иммунной системы человека. Иммунную систему здоровых и больных лиц обследовали по 8 показателям: уровню сывороточных иммуноглобулинов изотипов А, М, Т-лимфоцитов (Т-РОК), комплемента, гетерофильных антител, фагоцитарной активности нейтрофилов. Результаты обследования, приведенные в табл. 1, составляют матрицу X внутреннего состояния иммунной системы. Состояние каждого из обследуемых характеризуется также альтернативными показа-
Таблица 1
Показатели иммунного статуса здоровых и больных химической аллергией
Обследуемый, № п/п Фагоцитарная активность нейтро- сЬилов * Содержание иммуноглобулинов в сыворотке Число Т-лимфоцитов Т-РОК • <У Ф ^ С О •я К о О сх _ к^ сз с» >1 ьн Титр гетерофильных антител *8
% фагоцитоза, % переваривания, 1*тА х3 *4 1&М *5
( м -я группа
1 76,8 36,6 61,70 104,6 131,3 55,3 38,0 8,0
2 77,2 36,7 133,23 120,2 192,97 58,2 36,0 8,0
3 79,0 36,9 120,00 104,6 111,67 59,0 40,2 8,0
4 75,3 36,2 218,20 162,1 111,67 55,5 40,0 8,0
5 74,2 36,4 141,75 120,2 111,67 56,0 34,5 8,0
6 76,9 36,8 122,70 162,1 164,1 60,0 39,4 8,0
7 78,5 36,4 76,45 104,6 111,67 57,3 43,5 8,0
8 73,8 36,9 171,23 133,14 210,03 56,2 36,6 8,0
9 78,3 36,8 136,30 133,87 91,86 57,7 34,5 8,0
10 77,5 36,5 127,70 133,87 131,3 58,5 39,2 7,0
И 77,8 36,7 177,20 109,8 157,56 56,9 44,4 8,0
12 79,2 36,6 141,75 91,5 111,67 57,0 44,4 8,0
13 78,2 36,8 177,20 146,5 210,03 56,7 37,2 8,0
14 78,9 36,8 209,48 146,5 111,67 57,0 38,0 8,0
2-я группа
15 84,0 17,0 65,4 104,6 78,7 40,0 26,3 6,0
16 64,0 23,0 65,4 104,6 91,5 48,0 29,4 6,0
17 68,0 9,0 122,7 104,6 78,7 35,0 20,4 5,0
18 52,0 2,5 76,3 104,6 78,7 40,0 20,4 5,0
19 58,0 22,0 109,1 120,0 105,1 42,0 20,4 6,0
20 62,0 15,0 65,4 146,2 183,8 20,0 23,5 8,0
21 68,0 15,0 65,4 140,2 185,6 32,0 25,3 7,0
22 65,0 14,0 81,7 146,2 105,1 46,0 29,4 5,0
23 70,0 15,0 76,3 104,6 91,5 42,0 27,0 7,0
24 80,0 17,0 109,1 120,0 105,1 •52,0 20,0 5,0
25 64,0 14,0 65,4 146,2 131,3 36,0 28,0 8,0
26 54,0 13,0 95,5 104,6 105,1 25,0 40,7 8,0
27 50,0 6,0 109,1 104,6 78,7 35,0 38,5 7,0
28 50,0 15,0 136,3 120,0 131,3 38,0 37,0 8,0
29 68,0 11,0 150,0 146,2 164,1 45,0 40,0 6,0
30 60,0 13,0 109,1 104,6 105,1 55,0 38,5 7,0
31 54,0 8,0 109,1 127,7 203,8 53,0 43,5 5,0
32 50,0 10,0 109,1 104,6 131,3 45,0 29,8 5,0
33 62,0 15,0 95,5 127,7 78,7 40,0 38,5 6,0
34 50,0 • 10,0 1 65,5 146,2 105,1 32,0 29,4 7,0
телями «болен» — «не болен», которые образу ют вектор выхода системы:
В = [ЬЬ ь2, ... 63JrGM34x1(/?),
где bi = 1 (i == ТТТ4) — обследуемый здоров, Ьi == — 1 (i = 15Т34)— обследуемый болен химической аллергией.
Общее состояние системы можно выразить линейным матричным уравнением: Х-А = В, где
—матрица неизвестных параметров, подлежащих идентификации.
Оценку а матрицы А производили по методу наименьших квадратов с применением псевдообратных матриц [3]:
А = Х+ -В.
В результате получена регрессионная модель химической аллергии:
$=—0,0176-^-1-0,0954.^+0,0021.^3—0,0042-*4+ +0,0005 • х5—0,0073 • *6+б,0082 • х7—б,1235 • х8
Значимость коэффициентов оценивали методом пошаговой регрессии. Результаты расчетов позволили выявить четкое различие в показателях иммунного статуса здоровых и больных химической аллергией. Оценка значимости всех изучаемых параметров иммунного статуса дала возможность сделать вывод, что все используемые параметры значимы для прогнозирования болезни — химической аллергии.
Построение классификатора для разделения здоровых и больных химической аллергией по иммунному статусу основывали на следующей гипотезе: «известен вид разделяющей функции, а вид рассматриваемых распределений неизвестен». Мы рассматривали линейный вид распределяющей функции [4], которую можно записать следующим образом: g (Зс); == wT-x + w0 или, переходя от ^-мерного пространства улгк(я+1)-мерному пространству у у~: g (х) = ат где у=[ 1, xv х2, ... хп]т, a = [w0, wv w2, ... wn]T.
При построении линейной разделяющей функции прибегали к приему нормирования и введения допуска d на решение. В результате весовой вектор а находили из матричного уравнения:
Y • аЩ сГ
Вектор а идентифицирован методом наименьших квадратов и по процедуре спуска Хо-Кашь-япа с уточнением значения допуска d [4].
Согласно данному алгоритму, была разработана и реализована на ЭВМ программа на языке FORTRAN. В результате расчетов получили 2 разделяющие функции: 1-ю — по методу наименьших квадратов:
g± (х) = —3,06 — 0,0007.^ + 0,058-л-2 +0,002-А'з — — 0,0007.*4 + 0,0003 • х5 + 0,0l3-x6 + 0,0075-а'7 + 0,08-х8,
2-ю — по процедуре Хо-Кашьяпа:
g2 (х) = — 3,65 + 0,013-*! + 0,029-х2 + 0*0009.л:3 +
Таблица 2
Сравнительные данные разделения здоровых и больн ых химической аллергией лиц по иммунному статусу, полученные
по линейным классификаторам gl (л) и g2 (л )
Обследуемый, п/п (х) (X) Обследуемый, Ко п/п g, (х) (*)
1 0,76 1,00 18 1,77 —3,04
2 0,92 1,29 19 0,48 — 1,34
3 0,94 1,24 20 1 ,07 1,21
4 0,98 1,36 21 0,98 ■1,13
5 0,85 1,00 22 - 0,98 — 1,62
6 0,92 1,40 23 -0,82 —1,14
7 0,83 1,17 24 0,74 1,20
8 0,97 1,33 25 —0,90 1,00
9 0,87 1,13 26 —0,93 — 1,27
10 0,82 1,00 27 — 1,28 — 1,97
11 1,04 1,46 28 —0,60 — 1,01
12 0,97 1,30 29 —0,87 1,00
13 0,98 1,50 30 0,61 — 1,00
14 1,02 1 ,42 31 1,03 — 1,66
15 0,85 — 1,01 32 — 1,13 —2,24
16 —0,35 0,99 33 —0,82 — 1,33
17 1,39 —2,24 34 — 1,25 — 1,93
Примечание. В обоих случаях значение допуска ¿=1,00.
+ 0,0011-х4 + 0,0009.^ + 0,0067-д:б + 0,011 -х7 + 0,13-*,.
Построенные функции использовали для разделения больных и здоровых по иммунному статусу. Значения разделяющих функций (х) и g2 (х) приведены в табл. 2. Анализ представленных результатов показывает, что обе функции позволили полностью разделить больных и здоровых по иммунному статусу. При этом применение функции gi (х) обеспечивает большую точность разделения, так как в основе процедуры Хо-Кашьяпа лежит заранее задаваемая квадратичная ошибка вычислений. Однако процедура разделения с использованием этой функции более трудоемкая. Поэтому при проведении практических расчетов на 1-м этапе целесообразно использовать функцию g1 (х), а на 2-м—функцию g2 (х) (при необходимости уточнения получаемых результатов).
Таким образом, математический анализ показателей иммунного статуса больных и здоровых лиц позволил выявить иммунологические критерии аллергической болезни. Построение линейного- классификатора дало возможность провести четкое разделение лиц на больных химической аллергией и здоровых. Использование разработанной математической модели химической аллергии может служить основанием для прогнозирования заболевания аллергией по математическим критериям на основе данных обследования иммунного статуса населения.
Выводы. 1. Построение линейного классификатора дает возможность провести четкое разделение групп на больных химической аллергией и здоровых по показателям иммунной системы.
2. Создание математической модели иммунного статуса больных химической аллергией позволило выявить группу риска развития аллергии и тем самым прогнозировать формирование болезни.
Литература
1. Ado А. Д.// Клин. мед. — 1982. — № 2. — С. 4—6.
2. Ado В. А. Аллергия. — М., 1984.
3. Алберт А. Регрессия, псевдоинверсия и рекуррентное оценивание: Пер. с англ. — М., 1977.
' 4. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен: Пер. с англ. —- 1979.
5. Петров Р. В., Лопухин 10. М., Чередеев А. Н., Коваль-чу к Л. В. Оценка иммунного статуса человека: Метод, рекомендации. — М., 1984.
Поступила 23.03.87
Summary. Due to the results obtained in the mathematical analysis of the immune status indices for patients with chemically induced allergy and healthy persons it was possible to identify immunologic criteria for allergic diseases. It was established that all the studied parameters could be used for forecasting a disease. There was developed a linear classifier providing for the possibility to distinguish between patients with chemically induced allergy and healthy persons. The proposed classifier assisted in the identification of the allergy-associated risk group and thus forecast the disease development.
УДК 615.462:678].014.456:547.281.1].011.17.074
П. П. Лярскый, С. E. Глейбермаш, Т. В. Лихтман, Jl. С. Копылова,
Г. Н. Заева, В. Б. Юрченко, Н. И. Колесникова, И. В. Кареев
ПРИНЦИПЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ СТЕРИЛИЗУЮЩИХ АГЕНТОВ В ИЗДЕЛИЯХ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
ВНИИ дезинфекции и стерилизации Минздрава СССР, Москва
«
Широкое использование термолабильных полимерных материалов в изготовлении изделий медицинского назначения стимулировало развитие методов «холодной» химической стерилизации с применением газообразных стерилизующих агентов (СА). Однако высокая сорбционная способность полимеров в отношении к газам создает реальную опасность поступления в организм больного остаточных количеств этих веществ при контакте с простерилизованными изделиями [7]. Отсюда очевидна необходимость гигиенической регламентации содержания СА в полимерных материалах и изделиях из них с установлением допустимых остаточных количеств (ДОК), с помощью которых могут быть обоснованы сроки и условия дегазации медицинских изделий.
Существующую в настоящее время во всем мире систему гигиенического нормирования СА нельзя считать удовлетворительной. Во-первых, нет единых, научно обоснованных подходов к гигиеническому нормированию. В каждой стране существуют свои нормативы, причем диапазон их весьма широк [17], что свидетельствует о достаточно произвольном выборе этих величин. Во-вторых, способ нормирования, принятый в настоящее время в большинстве стран (в частях на миллион — ррш), представляется нам крайне неудачным по той причине, что при одном и том же значении ррш больной будет получать дозы СА, весьма различные в зависимости от размеров применяемого простерилизованного инструмента или аппарата, от длительности его контакта с организмом больного, от характера этого контакта (с кровью, с кожей, со слизистой оболочкой) и т. д. В случае использования небольших изделий (шприцы, катетеры и т. д.)
при кратковременном контакте дозы СА будут значительно ниже безопасных; это означает напрасную трату времени и выведения оборудования из употребления на длительный срок. А это в свою очередь приводит к необоснованному дефициту или расширению парка оборудования в клинике. При использовании крупных изделий и аппаратуры (типа аппаратов искусственного кровообращения— АИК, диализаторов и т. п.) при длительном контакте их с организмом больного доза СА может оказаться значительно выше безопасной, даже смертельной. Следовательно, при нормировании СА в медицинских изделиях необходимо учитывать все указанные факторы: величину изделия, характер, длительность и кратность контакта. Первая попытка такого рода была предпринята в США, однако без достаточно полного и систематического физико-химического и токсикологического исследования, необходимого для научно обоснованного нормирования СА в медицинских изделиях.
Результаты физико-химических и токсикологических исследований 2 наиболее перспективных средств газовой стерилизации — окиси этилена (ОЭ) и формальдегида (Ф), проведенных нами в течение ряда последних лет [1—3, 5—8], дают основание для строгого, систематического и научно обоснованного их нормирования в изделиях медицинского назначения. На примере изучения двух СА — ОЭ и Ф — были разработаны и испытаны принципиально новые методические подходы, которые могут быть использованы для гигиенического нормирования вновь внедряемых средств химической стерилизации.
В качестве исходной величины для последующего расчета ДОК газообразных СА в издели-
f
