CC BY
5
виде соответствующих поправочных коэффициентов в формуле (2).
В свете изложенного необходимо внести коррективы в комплексное регламентирование пестицидов по Е. И. Спыну и соавт. [11]. Эти авторы исходят из предположения о существовании допустимой суточной дозы, которая не зависит от пути поступления вещества и может быть установлена при пероральном введении препарата безотносительно к потенциальным различиям в токсичности веществ, поступающих с воздухом, водой и пищевыми продуктами. Эта доза затем распространяется между пищевыми продуктами, водой и атмосферным воздухом в постоянных соотношениях в соответствии с фактическим содержанием, несмотря на его непостоянство в различных уровнях применения пестицида. Подобное распределение по существу представляет собой частный случай использования формулы (2), непрерывно распространенной на стадию разработки ПДК. В результате при любом ином реальном распределении — в пределах единицы по формуле (2) — адекватность нормативов (даже самых безукоризненных) утрачивается.
Таким образом, смысл комплексного регламентирования веществ нужно видеть не в априорном отрицании реальных и весьма существенных различий в токсичности веществ, зависящих от пути и условий их поступления, а в выявлении и количественной оценке степени выраженности этих различий и соответствующей взаимной коррекции нормативов одних и тех же веществ в различных средах в самом процессе экспериментального обоснования ПДК. Гигиенические нормативы в каждой среде должны устанавливаться на основе методических особенно-
стей регламентирования в этих средах, но при непременном условии, что суммарое количество вещества, поступающее в организм, не превысит допустимую суточную дозу с учетом того, что оральные и ингаляционные ПДК будут согласованы между собой по орально-ингаляционному коэффициенту, установленному как на смертельном, так и на пороговом уровне.
Литература
1. Аверьянов А. Г. — Гиг. и сан., 1957, № 8, с. 64—67.
2. Вредные вещества в промышленности. Под ред. Н. В. Лазарева. М., 1976, т. I—2.
3. Измеров Н. Ф„ Саноцкий И. В., Сидоров К. К- Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. М., 1977.
4. Каган Ю. С. Токсикология фосфорорганических пестицидов. М„ 1977.
5. Каган Ю. С. Общая токсикология пестицидов. Киев, 1981.
6. Корбакова А. И., Ш у мекая Н. И., Заева Г. Н. и др. — В кн.: Научные основы современных методов гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде. М„ 1971, с. 35—39.
7. Лазарев Н. В. Общие основы промышленной токсикологии. М. — Л., 1938.
8. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). Под ред. И. В. Саноц-кого. М., 1970.
9. Моисеев А. А., Иванов В. И. Справочник по дозиметрии н радиационной гигиене. М., 1974.
10. Сидоренко Г. И., Пинигин М. А. — Гиг. и сан., 1976, № 6, с. 77—80.
11. Спыну Е. И., Врочинский К. К., Антонович Е. А. — В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 93—95.
Поступила 18.10.83
Summary. The concept of "oral-inhalational coefficient" (analogous to dermal-oral, oral-venous, etc.) is introduced; ways of its practical application in hygienic regulation of hazardous substances are discussed.
УДК 613.633:622.362.!]-07:616.155.33-008.1
Р. В. Меркурьева, Б. В. Аулика, Л. Т. Базелюк, Е. Р. Якимова, С. И. Долинская, И. Н. Константинова, Л. Ф. Астахова
ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АЛЬВЕОЛЯРНЫХ И ПЕРИТОНЕАЛЬНЫХ МАКРОФАГОВ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ КВАРЦЕВОЙ ПЫЛИ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Согласно современным представлениям, фагоцитоз кварцевой пыли сопровождается повреждением важнейших субклеточных структур макрофагов (митохондрий, лизосом), изменением количества клеток и их гибелью [6, 7, 13].
В настоящее время установлено изменение фагоцитарной активности макрофагов после ингаляционного поступления формальдегида и окиси азота, снижение жизнеспособности этих клеток при действии кадмия, никеля, хрома и др., уменьшение количества макрофагов под влиянием озона, окиси углерода, свинца [8—10, 14,
15], а также нарушение цитологического и ферментного состава альвеолярных макрофагов при воздействии ряда атмосферных загрязнений: окиси азота, нитрозодиметиламина и сернистого газа [3—5, 12].
При изучении биологического действия кварцевой пыли в предыдущих работах в качестве объекта наблюдения в основном использовали перитонеальные макрофаги, в которых цитохи-мически исследовали состояние жирового и энер- с гетического обмена и активность лизосомальных ферментов — кислой фосфатазы и др. [1, 2, 11].
— IS —
Однако в литературе мы не встретим материа-$/ лов сравнительного цитологического и биохимического изучения функционального состояния альвеолярных и перитонеальных макрофагов у экспериментальных животных в ранние сроки действия двуокиси кремния.
В данной работе для исследования использована кварцевая пыль, содержащая 92,8 % свободной двуокиси кремния с размером частиц 1—2 мкм. Эксперименты проведены на 60 самках беспородных белых крыс массой 250 г, из которых 18 были контрольными. Кварцевую пыль вводили внутритрахеально по 50 мг или внутрибрюшинно по 30 мг и через 24, 48 и 72 ч животных забивали.
Применяли комплекс цитобиохимических методов исследований [3—5, 12]. Параллельно с подсчетом общего количества макрофагов определяли их жизнеспособность, а также общую и свободную активность маркерных ферментов различных внутриклеточных структур — лизосом (Ы-ацетил-р-О-глюкозаминидазы, р-глюкурони-дазы), митохондрий (СДГ) и цитозоля (ЛДГ). Об изменении проницаемости цитоплазматиче-ской мембраны и внутриклеточных структур макрофагов судили по достоверному (Р<0.05) увеличению свободной активности изученных ферментов в процентах от общей активности.
Полученные результаты показали, что в наи-* более ранние сроки (через 24 ч) после введения кварцевой пыли увеличивается количество альвеолярных макрофагов в среднем на 75 % (до 1,47±0,1 • 10® * при 0,84±0,1-106 в контроле; Р< <0,001). Рост числа клеток сопровождался ла-билизацией мембран лизосом, о чем свидетельствовало повышение свободной активности Г^-ацетил-р-О-глюкозаминидазы в среднем на 52,7% (/'<0,05). Наряду с этим отмечено снижение активности р-глюкуронидазы на 36 % (до 4,25±0,14 нмоль/мин-106; Р<0,05) по сравнению с контролем (6,67±1,02 нмоль/мин-106), жизнеспособность при этом не изменялась.
В более поздние сроки (через 48 ч) действия кварцевой пыли неблагоприятный эффект усиливался, что выражалось в увеличении свободной активности Ы-ацетил-р-Э-глюкозамини-дазы в среднем в 2,2 раза, повышении общей активности этого фермента на 51 % (до 9,99± ±0,82 нмоль/мин-106 при 6,62±0,89 нмоль/мин-•10б в контроле; Р<0,05). Одновременно происходила лабилизация клеточной оболочки, что проявляется повышением свободной активности цитоплазматического фермента (ЛДГ) на 84 % (до 40,2±4,3 ед. Вроблевского • 106; Р<0,05).
Еще более значительные изменения функционального состояния альвеолярных макрофагов отмечены через 72 ч воздействия кварцевой пыли. Сохраняется лабилизация мембран лизосом — возрастает общая активность 1^-ацетил-р-
• Расчет производили на 10* клеток.
-Э-глюкозаминидазы на 43 % (Р<0,05) и происходит лабилизация клеточной оболочки макрофагов — свободная активность ЛДГ увеличена на 76% (Р<0,05). Продолжает снижаться активность р-глюкуронидазы — на 50% (до 3,30±0,36 нмоль/мин-10е), что, по-видимому, может быть связано с нарушением процессов глю-куронидации чужеродных соединений. Наряду с этим появляется новый признак биологически неблагоприятного действия двуокиси кремния — снижение активности прочноструктурированного с мембранами фермента СДГ — на 53 % (до 3,77±1,51 мкМ/мин-106; Р<0,05).
Таким образом, в ранние сроки развития биологического эффекта при интратрахеальном пути поступления в организм двуокиси кремния нарушается функциональное состояние альвеолярных макрофагов, что проявляется лабилиза-цией мембран субклеточных органелл (лизосом), дестабилизацией клеточной оболочки и ди-скоординацией ферментных систем лизосом и митохондрий, а также гибелью макрофагов, о чем свидетельствует уменьшение жизнеспособности клеток.
При внутрибрюшинном введении кварцевой пыли через 24 ч отмечено снижение жизнеспособности перитонеальных макрофагов в 6 раз по сравнению с контролем (Р<0,01), которое сохранялось в более поздние сроки действия двуокиси кремния. Лабилизация мембран лизо^о.. в макрофагах крыс проявлялась через 48 ч увеличением свободной активности Ы-ацетил-р-1> глюкозаминидазы в 2,8 раза по сравнению с контролем. В этот же период установлено уменьшение активности СДГ на 64 % (до 0,24± ±0,13 мкМ/мин-106; Р<0,05).
Полученные данные указывают на то, что при внутрибрюшинном введении двуокиси кремния нарушается функциональное состояние перитонеальных макрофагов, которое проявляется ла-билизацией субклеточных мембран лизосом, снижением активности СДГ и гибелью макрофагов. Однако изменение функционального состояния перитонеальных макрофагов у крыс наступало на 24 ч позже, чем альвеолярных, и было менее выражено, что может быть связано как с неодинаковой чувствительностью альвеолярных и перитонеальных макрофагов к кварцевой ныли, так и с различием доз, введенных животным внутритрахеально (50 мг) и внутрибрюшинно (30 мг).
Таким образом, в ранние сроки биологического действия при интратрахеальном и внутрибрюшинном поступлении в организм экспериментальных животных пыли двуокиси кремния появляются существенные изменения в количестве и жизнеспособности макрофагов, а также в активности ферментов — Ы-ацетил-р-Э-глюкозами-нидазы, р-глюкуронидазы, СДГ и ЛДГ — как в альвеолярных, так и в перитонеальных макрофагах, что может быть использовано в гигиени-
ческой практике для ранней оценки цитотоксич-
ности кварцевой пыли.
Литература
1. Ахундов Р. В. — В кн.: Вопросы гигиены труда, промышленной токсикологии и профессиональной патологии в отдельных отраслях промышленности Азербайджана. Сумгаит, 1980, вып. 12, с. 114—118.
2. Бабушкина Л. Г., Величковский В. Т. — Гиг. труда, 1980, № 5, с. 25—30.
3. Коффин Д., Гарднер Д., Вотерс М. и др. — Бюлл. экс-пер. бнол., 1978, № 11, с. 632—635.
4. Меркурьева Р. В., Аулика Б. В., Скворцова И. Н.— Гиг. и сан., 1978, № 9, с. 75—77.
5. Меркурьева Р. В., Литвинов Н. И., Аулика Б. В. и др. — Бюлл. экспер. биол., 1982, № 4, с. 41—43.
6. Райхлин Н. Т., Шнайдман И. М. Гистохимия соединительной ткани при силикозе. М., 1970.
7. Федосеев Г. Б., Лаврова Т. Р., Жихарев С. С. Клеточные и субклеточные механизмы защиты и повреждения бронхов и легких. Л., 1980.
8. ОиЬгеи1 А., Ваи1еу С?.. Godin ]. е1 а1. — Еигор. .). То-
xicol. Hyg., 1976, v. 9, p. 245—250.
9. Durrer J.. Tusl M. — Csl. Hyg., 1981, v. 28, p. 317—320.
10. Gardner D. E.. Hoffman R. S.. Coffin D. L. — J. Bact., 1969, v. 98, p. 1041—1043.
11. Kissler W. — Atcmwegs- u. Lungenkr., 1979, Bd 5, S. 182—188.
12. Merkurieva R. V., Aulika B. №.. Skworzowa N. N. et al. — Z. ges. Hvg., 1980, Bd 26, S. 34-36.
13. Morgan A., Moores S. R.. Homes H. et al. — Environm. Res., 1980, v. 22, p. 1—12.
14. Myrvik G. N.. Evans D. G. — Arch. Environm. Hlth„ 1967, v. 14, p. 92—96.
15. Waters M. O.. Gardner D. £., Arahyii C. et al. —Environm. Res., 1975, v. 9, p. 32—47.
Поступила 09.01.84
Summary. It has been found that at the early stage of the intratracheal exposure to silicon dioxide its biologic effect is manifest in the functional disorders of the alveolar macrophages: labilization of lysosomes, destruction of the cell membrane, imbalance of lysosomal and mitochondrial enzymatic systems, and the macrophagal death. At later stages of the exposure to silicon dioxide similar changes have been recorded in the peritoneal macrophages.
УДК 613.033:1861.66+691.276]-07:616.24-003.66
Н. А. Троицкая, Б. Т. Величковский, Ф. М. Коган, Л. Н. Ельничных
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ФИБРОГЕННОСТЬ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН
И АСБЕСТА
Свердловский институт гигиены труда и профзаболеваний
В настоящее время широкое применение в промышленности находят различные композиционные материалы. Основными армирующими составными частями композиций являются волокна из стекла, углерода, карбида кремния, окислов алюминия и др. При разработке новых видов композиционных материалов предпочтение отдается волокнам углерода в связи с их высокими прочностными характеристиками, такими как предел прочности при растяжении и модуле упругости.
В отечественной литературе отсутствуют работы, посвященные изучению биологического действия на организм пыли углеродных волокон, а также данные эпидемиологических и кли-нико-гигиенических исследований, которые бы свидетельствовали о фиброгенном или канцерогенном воздействии углеродных волокон. Это объясняется тем, что использование указанных материалов, например, в Великобритании насчитывает не более 10 лет, а этого срока, очевидно, недостаточно для проявления их патогенных свойств.
В последние годы проведен ряд экспериментальных работ по изучению других волокон, и прежде всего стекловолокна с целью его использования в качестве возможного заменителя асбеста. В экспериментах [1, 2, 4] было показано, что некоторые виды стекловолокна, пыль которых состоит из волокон, в основном близких к асбесту по своим размерам, обладают способностью вызывать мезотелиомы плевры и брю-
шины. Авторы придают при этом решающее значение соотношению длины и поперечных размеров волокна (не менее 3:1) и их стойкости по отношению к тканевым сокам. Между тем диапазоны диаметров волокон стекла и углерода мало отличаются между собой [3]. Таким образом, нельзя исключить возможного вредного воздействия углеродных волокон на работающих в будущем.
Углеродные волокна, полученные из полиакри-лонитрильного волокна при разной высокотемпературной обработке (1200—3000 °С), отличаются друг от друга по физико-химическим свойствам. Такие свойства, как упругость, дисперсность, адсорбционная способность, могут оказать определенное влияние на степень их биологической активности. Кроме того, углеродные волокна обладают наиболее высоким модулем упругости по сравнению с другими видами волокон, например асбестовыми (20 000—80 000 и 5000— 13 000 кгс/мм2, соответственно), а следовательно, и наиболее высокой жесткостью, что может обусловливать более выраженное механическое действие их на биологический субстрат.
Все это определило необходимость сравнительного изучения фиброгенности углеродных волокон на основе полиакрнлонитрила и хризо-тил-асбеста в условиях эксперимента.
Эксперимент был проведен с пылями углеродных волокон на основе полиакрилонитрила — ВЭН-280, ВЭН-201 и хризотил-асбеста Баженов-
