CC BY
9
INVESTIGATION OF THE MULTIPLE CORRELATION ANALYSIS FOR ELABORATING PHYSIOLOGICAL CRITERIA FOR OCCUPATIONAL SELECTION
A. 0. Navakatikyan, A. P. Veliky, B. I. Kubatko, A.M. Nagornaya
The use ol the method ol multiple correlation between a complex of physiological indices and that of evaluation of workers for their occupational selection is based on physiological examination of a 100 practically healthy operators of a rolling mill at metal works. The finding was that in the field it is expedient to use the multiple correlation analysis together with the assessment of persons according to separate physiological indices.
УДК 613.298:678.821-074
Проф. К- С. Петровский, канд. мед. наук Д. Д. Браун
ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ГРУППЫ ПОЛИОЛЕФИНОВ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова, Московский научно-исследова-тельский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Гигиенической оценкой синтетических полимерных материалов группы полиолефинов (полиэтилена низкого и среднего давлений, полипропилена, модифицированных марок этих полимеров, сополимера этилена с бутиленом и др.), предназначенных для использования в пищевой промышленности и быту, мы занимаемся на протяжении последних 10 лет. Заключительным и наиболее ответственным этапом нашей работы явилось изучение различных сторон возможного биологического действия мигрирующих из полнолефиновых изделий веществ путем постановки соответствующих опытов на теплокровных животных. Накопленный опыт позволил определить общие принципы, методическую схему и объем токсикологических исследований при гигиенической оценке этой группы пластиков.
Токсичность веществ, мигрирующих из полнолефиновых изделий в модельные среды, как факторов малой интенсивности действия, должна изучаться в хроническом эксперименте. Желательно использовать несколько видов теплокровных животных. Основным видом подопытных животных а наших исследованиях являлись белые крысы. В ряде случаев использовали также белых мышей. На этих лабораторных животных, судя по литературным данным, проводилось подавляющее большинство подобных исследований.
Длительность наших опытов равнялась году, что составляет около 40—50% продолжительности жизни этих животных и в пересчете соответствует 23—28 годам жизни человека. Такие сроки эксперимента представляются наиболее приемлемыми — при более длительных опытах у исследуемых животных наблюдаются различные изменения, связанные с их старением, которые затрудняют интерпретацию тех или иных функциональных и гистологических сдвигов.
Для максимального приближения опытов к реальным условиям эксплуатации изделий мы сочли возможным использовать в качестве изучаемого фактора водные и жировые вытяжки, которые вводили в рацион подопытных животных вместо воды, растительного масла масличных культур и рыбьего жира, исходя из физиологической структуры рациона крыс и мышей. Очевидно, при изучении биологического действия вытяжек в токсикологическом эксперименте возможен только пероральный путь введения, предусматривающий их поступление с питанием. Пищевым фоном служит рацион,, сбалансированный по содержанию основных пищевых веществ, витаминов, микроэлементов и др. Данные о количестве выпитой жидкости являются в этом случае усредненными. Жировые вытяжки, как показали наши исследования, могут быть дозированы пересчетом на вес тела животных масла и рыбьего жира, входящих в обычный рацион вивария. Принудительное
введение, позволяя дозировать общее количество веществ, неприемлемо, так как вносит дополнительную условность, будучи сопряжено с необходимостью ежедневного травмирования животных зондом, и не отражает обычных условий питания. Кроме того, количество выпиваемой животными жидкости, как правило, значительно больше того, которое им можно ввести зондом. Так, в наших исследованиях каждая крыса выпивала в среднем 12—20 мл, а мышь — 1,5—3 мл жидкости. Имеется также возможность увеличить потребление жидкости животными за счет их содержания на сухих кормах, в которые входят все вещества обычного рациона.
Многообразие веществ, способных мигрировать из полиолефинов, не позволяет рекомендовать для выявления биологического действия вытяжек на организм те или иные тесты. Можно лишь указать, что выбор методов токсикологического исследования должен основываться на имеющихся сведениях о характере избирательного действия веществ, мигрирующих из полиолефинов. Зачастую, однако, такие сведения в отношении новых пластиков отсутствуют. В этих случаях возникает необходимость использования методов исследования, которые позволили бы выявить самые начальные сдвиги в организме и создать объективные предпосылки для разграничения защитно-физиологических приспособительных отклонений от патологических состояний.
Чтобы обосновать заключение о безвредности вытяжек из полиолефинов, следует стремиться получить максимум доказательств. Проведенный нами отбор и сравнительная оценка ряда физиологических и биохимических методик, используемых в смежных областях гигиены, биохимии, токсикологии и патофизиологии, убеждают в необходимости широкого внедрения исследований, направленных на определение степени сохранности физиологических констант как интегральные, отражающие общее состояние организма подопытных животных, так и специфические, характеризующие функциональный статус наиболее важных органов и систем (нервная система, кровь, печень и др.). Так как печень является одним из наиболее часто поражаемых органов при пероральном поступлении в организм химических веществ, мы широко применяли методы оценки ферментативной, антитоксической, белковообразующей и других функций этого органа (определение активности холинэстеразы и трансаминазы крови, длительности наркотического сна после введения гексенала, фагоцитарной реакции, содержания в крови нуклеиновых кислот и ЭН-групп, установление электролитного порога сывороточных белков и др.). Кроме того, вели динамические наблюдения за общим состоянием, весом и гематологическими показателями животных, изучали их выносливость к физической нагрузке и иммунобиологические реакции организма, способность животных к суммации подпорого-вых импульсов и величину нервно-мышечного возбуждения на электрораздра-женне. Большое значение имеет исследование на различных этапах затравки животных вытяжками весовых коэффициентов и морфологию внутренних органов, гистохимическое определение в печени ДНК, РНК и гликогена. Оправдано параллельное изучение некоторых из перечисленных показателей (холинэстеразы, трансаминазы, цитохромоксидазы, БН-групп и нуклеиновых кислот) крови и внутренних органов (печени, семенников, головного мозга).
Разумеется, нет нужды использовать все перечисленные показатели. Наибольшее значение имеют фоновые и заключительные обследования, при которых необходимо изучить возможно большее число выбранных тестов. В динамике же, по нашему мнению, достаточно наблюдать несколько физиологически наиболее значимых показателей. При этом остается в силе требование достаточной чувствительности, специфичности и воспроизводимости методик. Нельзя не учитывать также степень технической отработки того или иного метода в конкретных условиях эксперимента.
С учетом апробированных тестов оправданно также применение функцион-нальных нагрузок, направленных на усиление функций по обеспечению
постоянства внутренней среды организма в том или ином конкретном ее звене. Так как для полиолефинов проведение функциональной нагрузки изучаемыми веществами в повышенных дозах невозможно в качестве разграничителей, позволяющих оценить способность организма сохранять физиологические константы, могут быть рекомендованы различные физические или химические факторы (изучение динамики восстановления веса тела после голодания, определение активности ферментных систем и функционального состояния нервной системы после введения алкоголя, постановка бромсульфалеиновой и гексеналовой проб и др.). В тех случаях, когда выявлено нарушение функций организма животных, оправданно изучение скорости и характера их восстановления в конце хронического эксперимента. Сдвиги в показателях одновременно будут свидетельствовать и о том, что возможности приспособительных механизмов, направленных на поддержание этих показателей, исчерпаны. В свою очередь функциональные нагрузки на специфически поражаемый орган позволят судить о диапазоне адаптивных реакций и возможностей организма, степени обратимости развившегося патологического процесса.
В современных условиях, когда проблеме отдаленных последствий воздействия химических веществ уделяется особое внимание, при решении вопроса о безвредности полимерных материалов наряду с токсикологической характеристикой необходимы также данные о других возможных сторонах их биологического действия, в частности канцерогенном, кокан-церогенном и др. (А. И. Штенберг и С. В. Генель; К. С. Петровский и А. П. Шицкова; Dutta; Morton, и др.). Отличительную особенность исследований по выявлению специфического действия составляют их продолжительность и трудоемкость. Для определения бластомогенной активности химических веществ наиболее надежен длительный эксперимент на животных. Эти исследования связаны с необходимостью выявления зрелых опухолей, наблюдения за животными в течение всей их жизни и сохранения экспериментальных животных до конца опыта в количестве, нужном для получения достоверных выводов (Л. М. Шабад и А. Б. Линник; М. Са-ламен). Поступление в организм с пищевыми продуктами канцерогенных веществ в малых дозах опасно не только само по себе, но еще и тем, что оно способствует усилению малигнизации тканей организма от других онко-генных агентов, неизбежных в современных условиях существования человека (И. М. Нейман). В свою очередь химические вещества, не обладающие канцерогенностью, могут активировать действие малых доз канцерогенов, т. е. проявлять коканцерогенные свойства. Очевидно, выявление ко-канцерогенной активности химических веществ приобретает исключительно важное значение.
Принимая во внимание литературные данные о необходимости исследования пластических масс на возможное специфическое действие, недостаточную разработанность методических приемов и критериев выявления такого действия при постановке токсикологического эксперимента, а также то обстоятельство, что вещества, мигрирующие из пластмассовых изделий, представляют собой факторы малой интенсивности воздействия и могут оказывать влияние на человека в течение всей его жизни, мы хотели бы рекомендовать изучение возможной коканцерогенной активности вытяжек из новых полимерных материалов при пероральном поступлении. Этот вывод основан на опыте исследования коканцерогенного действия вытяжек (водных и жировых) из полиэтиленовых, полипропиленовых и попролиновых изделий. Преимуществом данного метода является возможность выявления способности изучаемых веществ действовать синергично с другими факторами в процессе возникновения опухоли и тем самым обнаружения слабых канцерогенов.
Эксперименты проводили на нелинейных мышах обоего пола. Мыши являются наиболее подходящими для таких опытов животными из-за относительно небольшой продолжительности их жизни, высокой чувствнтель-
ности к химическому канцерогенезу, возможности брать в каждый опыт большое число животных, и самое главное, благодаря тому, что данные литературы относительно всех сторон канцерогенной и коканцерогенной активности получены именно на мышах. При этом на фоне накожного действия канцерогеном (3,4-бензпирен) мы вели наблюдения за такими показателями, как время появления папиллом, их количественный рост и площадь, время малигнизацни, длительность жизни животных от начала затравки и появления папиллом, а также злокачественного перерождения тканей. Кроме того, высчитывали сроки выживания животных с малигнизированными папилломами, а также сроки, в течение которых погибло 50% животных, и некоторые другие показатели.
Не вдаваясь в углубленную оценку фактических данных, отметим, что целесообразность проведения таких исследований подтверждается, во-первых, литературными сведениями о возможности миграции из полиолефинов полициклических ароматических углеводородов, в том числе 3,4-бензпире-на (В. Ю. Гвильдис), во-вторых, неизученностью суммы веществ, переходящих, по нашим данным, из полиолефиновых изделий в вытяжки (продукты деструкции, растворители, изопропиловый спирт и др.). Из литературы (М. Ю. Гольдблатт; Weil и соавт., и др.) известно о большей частоте возникновения новообразований у работающих в производстве изопропилового спирта.
В случае положительного ответа в отношении коканцерогенной активности при соблюдении всех требований правильно поставленного эксперимента применение таких полимерных материалов должно быть безусловно запрещено. Своевременная информация о таких свойствах пластмасс, которые до сих пор не имели широкого применения, но намечаются к использованию в ближайшем будущем, позволит оценить степень их бластомогенной опасности и может быть положена в основу профилактических противораковых мероприятий. Мы полагаем, что проведение эксперимента по выявлению коканцерогенности приближает к решению этой задачи.
В заключение отметим важность вопросов, связанных с внедрением в токсикологические исследования математических принципов и методов ускоренного выявления биологической активности полиолефинов, а также прогнозирования степени токсичности и характера их биологического действия по химической структуре и свойствам. Действительно, возможности токсикологической оценки весьма ограничены, а быстрое развитие производства этих пластиков выдвигает задачу гигиенической оценки все новых и новых материалов. Токсичность отдельных ингредиентов, входящих в рецептуру полиолефинов, целесообразно исследовать на стадии и получения в лабораторных условиях. Первое ориентирующее изучение пластмассы (органолептическое, токсикологическая характеристика ингредиентов рецептуры, а в некоторых случаях и самого материала) может и должно быть проведено заинтересованными производственными организациями. Это позволит рекомендовать для развернутых гигиенических исследований только наиболее перспективные полиолефины, составленные из нетоксичных или малотоксичных ингредиентов, характеризующиеся удовлетворительными органолептическими показателями. Тем самым четко определится роль и ускоренных методов выявления токсичности как первого этапа исследований, на основании которых при необходимости можно предпринять дальнейшие углубленные токсикологические эксперименты с теми новыми материалами, которые с гигиенической точки зрения окажутся наиболее перспективными.
ЛИТЕРАТУРА. Гвильдис В. Ю. В кн.: Некоторые итоги изучения загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. М., 1972, с. 71.— Гольдблатт М. В. и др. Некоторые проблемы гигиены труда и профессиональной патологии. М., 1960.— Нейман И. М. Канцерогены и пищевые продукты. М., 1972.— Петровский К- С., LL1 и ц к о в а А. П. В кн.: Медицинские проблемы в связи с химизацией народного хозяйства. М., 1968, с. 29.— Саламен М. В кн.: Механизмы канце-
г
рогенеза. М., 1961, с. 95.— Шабад Л. М., Линии к А. Б. Гиг. и сан., 1966,
- №8, с. 93.—Ш т е н б е р г А. И., Гене ль С. В. Вопр. питания, 1962, № 3,
• с. 3.— D u t t a S. К., Indian Plast. Rev., 1968, v. 14, p. 49.— Morton R. А. В кн.: Royal Institute of Chemistry. Chemistry Medicine Nutrition. London, 1957, p. 45.— Weil C. S., Smyth H. F., N a 1 e T. W., Arch, industr. Hyg., 1952, v. 5, p. 535
Поступила 27/VI 1973 г.
THE RESULTS OF STUDYING THE POLYOLEFIN GROUP OF POLYMERS IN
A TOX ICO LOG ICAL TEST
K. S. Petrovsky, D. D. Braun
The paper deals with principles and methodical means of performing a toxicological test, including the study of the possible specific (cocancerogenic) action. The express methods of revealing the toxicity are important for selecting the most perspective polyolefins. Special
♦ attention is paid to the means of obtaining repeated similar data, to the search of optimal correlation between the experimental groups and to their proper selection. The authors point to expediency of prognosticating the degree of toxicity of new polyolefins judging by their chemical structure and properties.
УДК 815.28S.7.099
H. Д. Шальнова
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПЕСТИЦИДА ЦИКОСА
Московский научно-исследовательский институт гигиены им* Ф, Ф. Эрисмана
Цикос представляет собой цинковую комплексную соль этиленбисди-тиокарбаминовой и диметилдитиокарбаминовой кислот. Цикос выпускают в виде 80% смачивающегося порошка для борьбы с ржавчиной зерновых, перикуляриозом риса, паршой яблонь и груш, мильдью виноградной лозы, фитофторой картофеля и томатов и другими болезнями сельскохозяйственных растений. Препарат синтезирован в 3 модификациях, которые представляют собой конечные продукты взаимодействия аммонийных солей цинеба и цирама в соотношениях 1 : 1, 2; 2 : 1 и 1 : 2. В связи с этим исследованы токсические свойства цикоса в Зего модификациях с тем .чтобы выбрать одну из них, обладающую наиболее оптимальными свойствами, для дальнейшего токсикологического изучения.
Параметры токсичности определялись на мышах, крысах и кроликах. Критерием оценки токсического действия служили гибель животных и клиническая картина интоксикации. Препарат вводили внутрнжелудочно в виде суспензии на подсолнечном масле. Среднесмертельную дозу для мышей и крыс высчитывали методом пробит-анализа по Литчфилду и Уилкоксону, для кроликов — по методу Deichman, Le Blanc. Параметры токсичности цикоса в 3 его модификациях представлены в табл. 1.
Половую чувствительность определяли на 60 белых крысах-самцах методом одной точки по van der Waerden. Полученные результаты свидетельствуют, что самцы и самки имеют одинаковую чувствительность к действию цикоса № 1 и 3; несколько меньшая чувствительность самок была к цикосу № 2.
Таблица 1
Параметры токсичности цикоса в 3 модификациях
Вид животного Среднесыертельная доза (в мг/кг)
цикос 1 цикос Nt 2 цикос № 3
Мыши 1050 1625 1000
(814-И 354) (1504 4-1750) (741 -г-1350)
Крысы-сам-
цы 2250 2800 2250
(1956+2587) (2372 -т-3304) (1876Н-2700)
Крысы-самки 2300±142 3100— 599 2300— 163
Кролики 620 940 500
