CC BY
4
ЛИТЕРАТУРА
Прокофьев В. К. Фотографические методы количественного спектрального анализа металлов и сплавов. М., 1951. — Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. Минск, 1967.
Поступила 24/1X 1968 г-
УДК 613.632.4:547.295.2]:612.822.3.
ИЗМЕНЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНЫХ ОТВЕТОВ ЧЕЛОВЕКА НА СВЕТ ПОД ВЛИЯНИЕМ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПАРОВ КАПРОНОВОЙ КИСЛОТЫ
М. X. Хачатурян, Е. В. Митаревская Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Взаимодействие организма со средой невозможно без активного участия-рецепторных приборов, воспринимающих многообразие явлений внешнего мира. Адекватное реагирование живой системы является результатом комплексной деятельности анализаторов, когда одни раздражения оказывают влияние на процессы, вызываемые другими сигналами. Следовательно, используя это свойство нервной системы, можно по изменению показателей деятельности одного анализатора выявлять действие других раздражений (С. В. Кравков). В качестве раздражителя, действие которого было необходимо обнаружить, мы использовали малые концентрации паров капроновой кислоты. Тестирующими являлись короткие ритмические вспышки света разной интенсивности, вызывающие в зрительной области коры головного мозга человека биоэлектрические реакции в виде так называемых первичных ответов.
При отведении от затылочного бугра человека регистрировали полифазные потенциалы с латентным периодом от 20 до 60 мсек, если они начинались с положительной фазы, и 15—40 мсек, если первой фазой была отрицательная. Потенциалы хуже регистрировались при биполярном вертикальном и лучше при парасагиттальном биполярном или монополярном отведениях. Отмечались вариации формы и латентных периодов первичных ответов как у одного наблюдаемого, так и от наблюдаемого к наблюдаемому (И. А. Пей-мер; Contamin и Cathala; Л. М. Пучинская, 1963, и др.).
Говоря о форме регистрируемых первичных ответов у человека, необходимо коснуться способов их выделения из фоновой активности, поскольку по амплитуде первичные ответы зачастую ниже ее. С целью выявления полезного сигнала (первичногоЪтвета), систематически связанного с раздражением, на фоне шума (спонтанной ЭЭГ) применяются приемы когерентного анализа, методы, связанные с накоплением и усреднением измерений. Наиболее современным является метод Кожевникова (B.J А. Кожевников и Р. М. Мещерский), по которому процесс накопления измерений осуществляется с помощью яркостной модуляции луча осциллографа, а усреднение — в результате фотометрической обработки первичного материала. Мы использовали аппаратуру, сконструированную на основе этого метода в лаборатории медицинской радиоэлектроники Института им. Ф. Ф. Эрисмана (Г. А. Егоренков с соавторами; Г. А. Егоренков и М. X. Хачатурян). Электроэнцефалограмму предварительно усиливали. С этой целью применяли усилитель электроэнцефалографа фирмы Orion с дополнительным каскадом усиления. Световые раздражения наносили фотостимуляторами фирмы Orion и ФФС-02. Первый позволял использовать 6 ступеней раздражения — от 1,4 до 13,5-10~2 дж, а второй—9 при изменении освещенности экрана ог 2,3 до 50 мсб.
Артефакт светового раздражения прибором не регистрировался. Поскольку конструкция прибора обеспечивала включение раздражения и калибровочного сигнала в одной и той же точке развертки луча осциллографа, начало калибровочного сигнала служило в то же время и отметкой раздражения. Момент начала калибровоч-ного сигнала переносился на все фото-метрированные кадры и служил нулем, от которого отсчитывались латентный период положительной фазы первичного ответа, время наступления максимума положительной и отрицательной фаз. Длительность развертки, ее длина на экране осциллографа, скорость продвижения пленки и бумаги при фотометрировании были постоянными, поэтому временные параметры усредненного первичного ответа можно было выражать в миллиметрах. Только на самом последнем этапе средние величины изучаемых параметров для целой серии исследований переводились в миллисекунды. Для этого использовались метки времени, которыми служили синусоидальные колебания известной постоянной частоты.
В ходе исследования наблюдаемый с закрытыми глазами полулежал в кресле, в темной звукозаглушенной экранированной камере. Потенциалы регистрировались монополярно при расположении электродов над затылочным бугром и на сосцевидном отростке. Источник света располагался на расстоянии 0,5 м от глаз наблюдаемого. Перед его лицом находился нюхательный цилиндр с рассеивателем, через который подавался чистый воздух или изучаемые концентрации капроновой кислоты соскоростью25 л/мин. В каждом исследовании применению световых раздражений предшествовала регистрация электроэнцефалограммы. Газ в исследованиях с применением его подавался наблюдаемому сразу после окончания регистрации энцефалограммы. Включался газ после прекращения действия света максимальной интенсивности. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке.
Растровые структуры, на которых с помощью яркостной модуляции луча зарегистрированы электроэнцефалограммы и первичные ответы на
свет разной интенсивности, приведены на рис. 1, а. На снимках усиление отрицательного потенциала проявляется в почернении бумаги, а усиление положительного — в ослаблении окрашивания вплоть до побеления. Поскольку латентные периоды первичных ответов при постоянной интенсив-
игн,« , - • - - - г г . ~ «>- .
жения разфаясг.чия
Рис. 1. ЭЭГ и первичные ответы на свет, зарегистрированные с помощью яркостной модуляции луча осциллографа у наблюдаемой Г. С. (а), и результаты их фотометрической обработки (б). Цифры на рисунке — интенсивность приме" ненного светового раздражения.
ности раздражения изменяются в небольших пределах, положительная фаза первичного ответа выявляется в виде более светлого столбика, а отрицательная — более темного. Положительная фаза хорошо выявляется при освещенности экрана, составляющей 4,6 мсб. (В дальнейшем изложении —-свет 4.6. Аналогично для других интенсивностей раздражения.) В этих условиях отрицательная фаза регистрируется не на каждую вспышку. Начиная со света 7.0 первичный ответ регистируется в виде двухфазной волны, латентный период которой укорачивается с усилением раздражения, что выражается в смещении светлого и темного столбиков влево. Результаты фотометрической обработки этого наблюдения представлены на рис. 1, б. Фотометрическая обработка позволяет выявить первичный ответ уже на свет 3.3,
/ясен г<зо гбо
?40
гго ?оо /го /во
/40
/го /оо го 60 40
го
¿г
Пк
К.
л
_1_I_1_
--у
■Ж,
н
V
-I_I_I_I_!_
^_1_
/.4 /,6 ?34.5 6.Я/3.5 /,4 /.5£34.5Ц5 /.4/.в г.з 4,5 б.я/3.5 интенсивность сбета
Рис. 2. Изменение средних величин латентного периода положительной фазы первичного ответа (а), времени наступления максимума положительной (б) и отрицательной фаз (в) под влиянием малых концентраций капроновой кислоты у наблюдаемой Е. М.
1 — чистый воздух (начало исследования); 2 — чистый воздух (конец исследования); 3 — капроновая кислота в концентрации 0,08 мг/мг; 4 — капроновая кислота в концентрации 0,02 мг/м*\ 5 — капроновая кислота в концентрации 0,01 мг/м*.
тогда как визуально на растре его обнаружить не удается. Усиление раздражения приводит к укорочению временных параметров первичного ответа. Обратная зависимость между силой раздражения и временными параметрами первичного ответа четко проявляется и для средних величин из ряда исследований. В ходе тренировки происходит укорочение временных параметров первичного ответа. Поэтому в статистическую обработку необходимо брать данные тех исследований с чистым воздухом, которые непосредственно прилежат к дням, когда применялся газ.
При действии паров капроновой кислоты в концентрации 0,08 мг/м3, запах которых ощущался всеми 4 наблюдаемыми, происходило изменение как временных параметров первичных ответов, так и возбудимости зрительного анализатора. У наблюдаемой Е. М. (рис. 2) на фоне действия паров капроновой кислоты появляется первичный ответ в виде двухфазной волны на свет 1,6- Ю-2 дж, тогда как в фоновых опытах — на свет 2,3- Ю-2 дж. Латентный период положительной фазы первичного ответа меняется незначительно. Вместе с тем увеличивается время наступления максимума положительной фазы. Время же наступления максимума отрицательной фазы укорачивается. У наблюдаемого А. Ш. (рис. 3) наряду с изменением возбудимости происходит укорочение всех регистрируемых временных па-
раметров первичного ответа. На фоне меньшей концентрации паров капроновой кислоты (0,025 мг/м3) сильное раздражение приводит к увеличению временных параметров первичного ответа у наблюдаемой Е. М. (см. рис. 2) и укорочению их у наблюдаемого А. Ш., в результате чего у последнего не регистрируется положительная фаза на свет 13,5-Ю-2 дж (см. рис. 3).
Более слабое раздражение, равное 0,01 мг/м3 капроновой кислоты, приводит к несущественному укорочению всех временных параметров первичного ответа. Необходимо отметить, что запах паров капроновой кислоты в концентрации 0,08 мг/м3 хорошо ощущался всеми наблюдаемыми. Его действие выявилось через 1—6 мин. неодинаково у разных наблюдаемых. За-
мсен а & £
/4 /б ¿3 4,56£ /3,5 /,4 34,3 6,8¿4 /Б 46 6^/3.5 интенсивность света
Рис. 3. Изменение средних величин латентного периода положительной фазы первичного ответа (а), времени наступления максимума положительной (б) и отрицательной фаз (в) под влиянием малых концентраций капроновой кислоты у наблюдаемого А. Ш.
Обозначения те же. что на рис. 2.
пах капроновой кислоты в концентрации 0,025 мг/м3 слабо ощущался в момент включения и пропадал к концу исследования. В ходе изучения действия этой концентрации капроновой кислоты в словесных отчетах наблюдаемых часто отмечалось усиление запаха при световом раздражении. Запах капроновой кислоты в концентрации 0,01 мг/м3 наблюдаемыми не ощущался. Таким образом, и в словесных отчетах наблюдаемых имеются данные о взаимодействии зрительного и обонятельного анализаторов, но для выявления такого взаимодействия, видимо, необходимы какие-то силовые соотношения между раздражителями.
Применение световых вспышек разной интенсивности позволяло следить за изменением возбудимости зрительного анализатора в ходе его взаимодействия с обонятельным. А на основании изменения временных параметров первичных ответов, как показали исследования С. И. Горшкова1 и др., можно было судить и о изменении лабильности нервной системы. В то же время применение разных интенсивностей светового раздражения несколько затрудняло характеристику самого процесса взаимодействия обонятельного и зрительного раздражений, его протекание во времени.
В проведенных нами исследованиях отмечались фазовые изменения лабильности, возникающие при действии обонятельного раздражения разной интенсивности. Однако они полностью укладываются в представления школы Н. Е. Введенского (Н. В. Голиков).
1 Докторская диссертация. М., 1962.
Таким образом, временные параметры первичных ответов коры головного мозга человека на световую вспышку являются чувствительным показанием изменения функционального состояния центральной нервной системы, возникающего в ходе взаимодействия обонятельного и зрительного анализаторов. Необходимо также указать на меньшую трудоемкость этих исследований по сравнению с другими электроэнцефалографическими методиками, применяемыми в настоящее время. С учетом сказанного описанная форма наблюдений может быть рекомендована в качестве методики для выявления рефлекторного действия малых концентраций пахучих токсических веществ, загрязняющих атмосферный воздух.
ЛИТЕРАТУРА
Голиков Н. В. Физиологическая лабильность и ее изменения при основных нервных процессах. Л., 1950. — Егоренков Г. А., Хачатурян М. X., Б о г л е в -екая Н. М. Гиг. и сан., 1968, № 2, с. 47. — Егоренков Г. А., Хачатурян М. X. Там же, № 3, с. 64. — Кожевников В. А., Мещерский Р. М. Современные методы анализа электроэнцефалограмм. М., 1963. — Кравков С. В. Взаимодействие органов чувств. М. — Л., 1948. — Пеймер И. А. Тезисы докл. Конференции по вопросам электрофизиологии центральной нервной системы. М., 1958, с. 93. — П у -чинская Л. М. Локальные изменения на свет в электроэнцефалограмме человека. Дисс. канд. М., 1963. — С о п t а ш i п F., С a t h а 1 а Н. В., Electroenceph. clin. Neurophy-siol., 1961, v. 13, р. 677.
Поступила I7/V 1968 г.
УДК 614.777-074:543:25
КОСВЕННОЕ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИКЛОГЕКСАНОНОКСИМА И ГИДРОКСИЛАМИНА В ВОДОЕМАХ САНИТАРНО-БЫТОВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
П. М. Зайцев, Л. П. Нестерова (Северодонецк Луганской области^
Содержание веществ, особенно токсических, в водоемах санитарно-бы-тового пользования должно быть очень мало. Определение таких малых концентраций требует применения высокочувствительных и избирательных методов. Настоящее сообщение посвящено разработке методик анализа цикло-гексаноноксима (ЦГО) и гидроксиламина (ГА) с чувствительностью, позволяющей уверенно устанавливать предельно допустимые концентрации их в водоемах санитарно-бытового пользования.
Известные способы определения ЦГО сводятся к его гидролизу и последующему изучению различными путями продуктов гидролиза: либо цик-логексанона (А. С. Масленников), либо ГА (Ю. Ю. Лурье и А. И. Рыбникова). Способы исследования ЦГО по образующемуся циклогексанону основаны на колориметрическом определении окрашенного продукта взаимодействия циклогексанона либо с фурфуролом, либо с диазотированной Н-кислотой. В обоих случаях анализу мешают присутствующие в анализируемой пробе циклогексанон и другие кетоны.
А. С. Масленников разработал способ раздельного изучения ЦГО и циклогексанона при их совместном присутствии, основанный на суммарном определении веществ в кислой среде, а затем анализ циклогексанона в щелочной среде в присутствии метанола. По разности установливается содержание ЦГО. Однако чувствительность этого метода относительно низка (2—5 мкг
