Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ — ОСНОВА ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ'

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ — ОСНОВА ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
22
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Hygienic evaluation of new pesticides has been given as an illustration of the necessity of in-depth biological investigation of major system of the organism. Much attention has been given to the latent effects of pesticides.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ — ОСНОВА ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ»

4,8). К сожалению, научно-практической работой занимаются не все врачи санэпидстанций. Республиканские и областные санэпидстанции, научные общества, научно-исследовательские институты гигиенического профиля, ГИДУВ и кафедры медицинских институтов должны усилить методическую помощь в осуществлении этой формы работы практического врача. Эффективность участия в научных гигиенических обществах врачи по ГДиП в среднем оценивали в 3,7 балла. Это объясняется, вероятно, тем, что тематика обществ не отвечает запросам практического здравоохранения и сами врачи недостаточно активно привлекаются к работе обществ. Тематику заседаний научных обществ следует приближать к интересам практических врачей. Повышение квалификации на рабочих местах при санэпидстанциях также оценивалось невысоко, лишь в 3,5 баллов, хотя эта форма повышения квалификации является очень распространенной среди врачей со стажем работы до 5 лет.

Выводы. 1. В последипломном образовании санитарных врачей по ГДиП часто не соблюдается принцип этапности, не учитывается кратность прохождения тех или иных форм обучения. Необходимо совершенствовать учет и планирование повышения квалификации по ГДиП в республиканских и областных санэпидстанциях.

2. Следует расширить базу для последипломного образования санитарных врачей по ГДиП, целесообразно организовать кафедры ГДиП в

ряде ГИДУВ (в Харькове — для усовершенствования санитарных врачей Украины, в Минске — для Белоруссии и прибалтийских республик, в Ереване — для закавказских республик ив Ташкенте— для среднеазиатских республик). Кроме того, необходимо увеличить число курсов по ГДиП на факультетах усовершенствования врачей при медицинских институтах.

3. Следует провести дифференцию ГИДУВ и курсов при факультетах усовершенствования для обеспечения этапности последипломного образования врачей по ГДиП.

4. На всех этапах последипломного обучения врачей по ГДиП подготовка их должна осуществляться по единой унифицированной программе. Такая программа разработана кафедрой ГДиП ЦОЛИУВ и утверждена в Минздраве СССР.

5. В соответствии с уставом Всесоюзного научного общества гигиенистов местные научные общества гигиенистов должны периодически проводить анализ состояния последипломного образования санитарных врачей, в том числе по ГДиП. При этом необходимо разрабатывать предложения по совершенствованию обучения врачей на местных базах и повышению эффективности повседневных форм повышения квалификации врачей по ГДиП.

Литература. Голиков В. #., Жуков В. А., Рябова Л. В.

и др. — Гиг. и сан., !980, № 11, с. 40—42.

Поступила 10.02.82

УДК 613.632:632.95

А. П. Шицкова (Москва)

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ —ОСНОВА ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ

В настоящее время развитие науки имеет два магистральных направления: с одной стороны, расширяется изучение новых систем, новых отраслей промышленности, новых материалов и веществ, внедряемых в народное хозяйство, с другой — всесторонне, на разных уровнях интеграции исследуются процессы, протекающие в организме, механизм различных явлений. Все это создает надежный научный фундамент современной гигиены.

Работам Московского НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, как и исследованиям других научно-исследовательских институтов, присущи те же закономерности. В частности, таким же образом более 30 лет изучаются токсико-лого-гигиенические аспекты производства и применения пестицидов. В стенах института впервые в стране получили токсиколого-гигиениче-скую оценку многие новые препараты, активно внедряемые в сельское хозяйство нашей страны.

В центре внимания данного исследования — токсиколого-гигиеническая оценка новых пестицидов, на примере которых будет показано значение параллельного изучения их общетоксического действия и некоторых важнейших систем организма. Исследования биологического действия пестицидов ведутся и по ряду других направлений: изучаются отдаленные эффекты, действие пестицидов на животных ранних возрастных групп, ускоренные методы прогнозирования токсичности веществ и др.

В современной литературе пока не нашли достаточного освещения вопросы, касающиеся биологического действия ряда таких новых пестицидов, как изофос-3, дианат и др., не выявлено в достаточной степени действие этих пестицидов на ферментативные и иммунные процессы, на сердечно-сосудистую систему, функцию почек, печени и др. Между тем нашими многолетними исследованиями по целевой программе «Гигиенические аспекты сердечно-сосудистой патологии»,

клиническими и экспериментальными данными установлено, что многие пестициды наряду с общетоксическим могут обладать выраженным специфическим действием на сердечно-сосудистую систему. В связи с этим в Московском НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана этому вопросу уделяется значительное внимание. Большое значение придается изучению функции сердечно-сосудистой системы. В настоящее время повсеместно наблюдается рост числа заболеваний сердечно-сосудистой системы и смертности от болезней сердца и сосудов. Вклад в эту патологию химических факторов не вызывает сомнений, однако механизм их воздействия не всегда ясен.

Наши исследования осуществлялись по системному принципу: по специально разработанной нами схеме (с использованием физиологических, электрофизиологических, биохимических, морфологических, гистохимических, электронно-микроскопических и других наиболее чувствительных современных методов исследования), изучались реакция целостного организма, состояние отдельных органов, тканей, использовались тесты, характеризующие клеточный и субклеточный уровень сдвигов. С целью изучения кардиовазотроп-ного и атерогенного действия новых пестицидов был подобран комплекс методов исследования, который включал регистрацию ЭКГ у взрослых крыс и эмбрионов, биохимические исследования липидов в сыворотке крови, эластических элементах аорты, активность ряда ферментов в клеточных структурах (митохондриях и др.), пато-морфологическое исследование сердца и сосудов с привлечением'цитоморфологии, морфометрии, гистохимии и электронной микроскопии.

Результаты исследовний биоэлектрической активности сердца и других показателей состояния сердечно-сосудистой системы оказались весьма интересными. Так, у крыс, подвергавшихся длительному хроническому действию изофоса-3, выявили волнообразный характер изменений; однако наибольшие сдвиги наблюдались в ранние сроки — от 2 нед до 4 мес, к 10-му месяцу при всех использованных дозах препарата отмечали относительную стабилизацию биоэлектрической активности сердца, тогда как в ранние сроки воздействия сдвиги подчинялись определенной дозовой зависимости. Характерным в действии пестицида на биоэлектрическую активность сердца было замедление сердечного ритма и внутрижелудочковой проводимости, снижение зубцов Р и Т. ,

При введении изофоса-3 беременным самкам заметного влияния препарата на биоэлектрическую функцию сердца эмбриона не зарегистрировано, что, по-видимому, указывает на отсутствие трансплацентарного пути его поступления.

Результаты морфологических исследований сердца, его сосудов и сосудов внутренних органов коррелируют с данными изучения биопотенциалов сердца. Так, в ранние сроки изменения со

стороны сосудов сердца и внутренних органов были более выраженными, чем через 10 мес. Они характеризовались расширением артериол и мелких вен, набуханием и нарушением проницаемости эндотелия сосудов, отеком околососудистых пространств, усилением дегрануляции клеток. На пленочном препарате эндотелия аорты после воздействия изофосом-3 наблюдали нарушение непрерывности границ эндотелиальных клеток, пнкнозы ядер отдельных клеток, что свидетельствовало о нарушениях проницаемости эндотелия сосудов. Изменения миокардиоцитов при электронном микроскопировании были наиболее выраженными также в период от 10 дней до 4 мес, на микрофото были видны дистрофические и не-кробиотические изменения с замещением в не-, которых местах миокардиоцитов' соединительнотканными элементами. В эти же сроки значительно снижалась активность окислительно-восстановительных ферментов в указанных зонах. Вся картина изменений через 10 мес затухла. Структурные сдвиги в состоянии сердечно-сосу-дистой системы выглядели в виде компенсаторно-адаптивных перестроек. Данные электронной микроскопии позволили установить, что при хронической интоксикации изофосом-3 мышечные клетки сердца функционируют в условиях цирку-ляторной гипоксии.

В основе патогенеза интоксикации лежат, по-видимому, нарушения кровотока в мышце сердца, изменения скорости проведения возбуждения, нарушения функции электролитного насоса мышцы сердца. Пусковым механизмом нарушения функции клеток миокарда при хронической интоксикации пестицидами является энергетическая недостаточность, которая влечет за собой развитие обменных и структурных перестроек в мышце сердца с последующим формированием адаптационных дистрофических и деструктивных нарушений в ее состоянии.

Таким образом, углубленные цнтоморфологи-ческие и электронно-микроскопические исследования позволили отнести изофос-3 к ядам с достаточно выраженным сосудистотропным эффектом. При изучении хронического действия диана-та выявлено также строго направленное нарушение энергетического метаболизма миокардиоцитов. Проведенные электронно-микроскопические исследования позволили установить также, что эффект действия пестицидов на мышцу сердца зависит от дозы препарата, продолжительности воздействия и природы самого соединения.

Изучение атерогенного влияния пестицидов выявило характерные закономерности в изменении липидного обмена, которые не сопровождались существенными изменениями аорты. Однако обнаруженные сдвиги в показателях липидного обмена при воздействии изофосом-3 и дианатом позволяют считать, что эти препараты при длительном воздействии могут способствовать ускорению развития атеросклероза и отягощать его

течение. Так, содержание холестерина и фосфо-липидов при воздействии изофосом-3 вначале снижается, а потом явно увеличивается. Изменение содержания фосфолипидов и холестерина сопровождается сдвигами в содержании мукопо-лисахарида, гексоз га гексозамина в аорте. При воздействии дианатом содержание холестерина и фосфолипидов в сыворотке крови вначале повышается, а затем снижается. Однако в аорте отмечено повышение содержания гексуроновых кислот. Таким образом, пестициды могут отягощать развитие атеросклероза сосудов сердца.

Учитывая общепризнанный факт, что большинство ядов реализуют свое токсическое действие путем нарушения ферментативных процессов, мы особое внимание уделили изучению ферментного спектра крови и тканей отдельных органов, включая определение активности ферментов в субклеточных структурах — митохондриях. Исследование проводилось как в плане оценки состояния печени, почек и сердечной мышцы, так и в плане выявления наиболее поражаемых субклеточных структур. Определялась активность ферментов, локализованных в митохондриях (ци-тохромоксидазы и сукцинатдегидрогеназы), в эн-доплазматической сети (щелочной фосфатазы) и гиалоплазме (лактатдегидрогеназы и фруктозо-моно-фосфатальдолазы).

Выявленные сдвиги в активности ферментов (угнетение активности лактатдегидрогеназы сыворотки крови, активация в ранние сроки и последующее угнетенне активности цитохромокси-дазы и сукцинатдегидрогеназы в митохондриях при воздействии изофосом-3) свидетельствуют об изменении энергетических процессов в сердечной мышце. В основе его лежит разобщение окислительного фосфорилирования, связанное с деструктивными изменениями митохондриальных крист, а также синтезирующий функций и внутриклеточного транспорта продуктов анаболизма и катоболизма миокардиоцитов.

Длительное воздействие дианатом приводит к аналогичным изменениям и активности фрукто-зо-моно-фосфатальдолазы, лактатдегидрогеназы и митохондриальной сукцинатдегидрогеназы, свидетельствующим об определенной перестройке окислительных процессов в сердечной мышце. Кроме того, для воздействия этим пестицидом характерно изменение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Сопоставление характера изменений щелочной фосфатазы, а именно увеличение ее активности в сыворотке крови при снижении в ткани печени и отсутствии стойкого увеличения уровня холестерина в те же сроки наблюдения позволяет предположить, что изученные пестициды оказывают действие на такие субклеточные структуры, как эндоплазматиче-ский ретикулум и митохондрии.

Изучение ферментного спектра крови и тканей отдельных органов и систем при воздействии пестицидами позволило также подтвердить поло-

жение о ведущей роли изменения ферментных систем в патогенезе интоксикаций и первостепенной их значимости для нарушения окислительных процессов. Большой интерес может представлять выявленное с помощью ферментных тестов изменение почек при воздействии изофосом-3 и дианатом, указывающее на весьма высокую чувствительность почек к действию пестицидов. Изучение функционального состояния почек показало, что в первую очередь нарушается выделительная функция, оцениваемая по диурезу и экскреции с мочой мочевины, креатинина, хлоридов и белка. Отмечены определенные различия в реакции почек на воздействие пестицидов. Так, для изофоса-3 характерна олигурия, а для диа-ната — диуретический эффект. Сравнение с использованием комплекса методов результатов исследования митохондриальных ферментов в ткани почек и функционального состояния почек подтвердило нарушение выделительной функции почек при воздействии изучаемых пестицидов.

Нет необходимости говорить о важности исследований иммунологической резистентности; известно, что ряд пестицидов угнетает ее в организме. Поэтому выявлению нарушений иммунологического статуса в наших работах было уделено определенное внимание. Иммунологические сдвиги, вызываемые пестицидами, оценивали по состоянию неспецифического (комплектарная активность крови, лизоцим сыворотки и белкового спектра) и специфического иммунитета. В каждом случае ставились реакции на выявление про-тивопестицидных антител. В целях исследования применялись специальные иммунологические методы. В опытах использовались клеточные культуры, находившиеся под воздействием сыворотки крови кроликов, которым вводили пестициды.

Опыты показали, что изофос-3 обладает выраженным влиянием на иммунологическую реактивность. Уже однократное введение препарата вызывало угнетение неспецифической реактивности иммунитета, что выразилось в достоверном снижении комплементарной активности сыворотки крови и перераспределении сывороточных белков. При исследовании основной функции специфического иммунитета — иммуногенеза — было выявлено, что изофос-3 не угнетает анти-телообразование после иммунизации животных брюшнотифозной вакциной.

Изучение действия дианата показало, что при однократном введении препарата (в дозе 280 мг/кг) отмечалось незначительное угнетение неспефицического иммунитета, а именно лизоци-ма. Повторное введение прапарата в той же дозе в течение 10 дней, а также в длительном опыте выявило только незначительные изменения иммунологического статуса.

Была достигнута определенная корреляция между результатами всех опытов и данными, полученными на клеточных культурах, на которых воздействовали сывороткой крови тех же кроли-

ков в одинаковые сроки. Выявлено, например, что изофос-3 влиял на цитотоксичность сыворотки крови животных уже при однократном введении; следовательно, этот методический прием может быть использован как ориентировочный тест при оценке иммунологического действия химических соединений.

Таким образом, при глубоком всестороннем исследовании биологического эффекта изученных препаратов изофоса-3 и дианата выявлен ряд систем, высокочувствительных к ним. На первом месте оказались изменения сердечно-сосудистой системы, функции почек. Весьма важными для расшифровки механизма действия явились ис-

следования ферментного спектра отдельных клеточных субстанций, а также иммунологического статуса. Результаты наших исследований были использованы при гигиенической регламентации изученных пестицидов в пищевых продуктах (ДОК). Представляется целесообразным включение ряда методических приемов, апробированных нами, в схему токсиколого-гигиенической оценки пестицидов при их гигиеническом нормировании.

Поступила 15.12.80

Summary. Hygienic evaluation of new pesticides has been given as an illustration of the necessity of in-depth biological investigation of major system^ of the organism. Much attention has been given to the latent effects of pesticides.

УДК 614.71:615.277.4

И. С. Киреева

О ЗАДАЧАХ И МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДАХ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ ИЗУЧЕНИЮ КАНЦЕРОГЕНОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Значительный рост заболеваемости раком легкого, который в настоящее время выдвинулся на первое место среди других форм злокачественных новообразований у мужчин и на второе — у населения страны в целом, трудности его диагностики и лечения определяют важность и актуальность гигиенической профилактики данной патологии. В решении этой проблемы, направленной на предупреждение вредного воздействия канцерогенов на организм человека, наибольшие успехи достигнуты в изучении самого распространенного из известных на сегодняшний день класса химических канцерогенных I веществ — полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) — и особенно их индикаторного показателя (бенз(а)пирена (БП).

За последние 20 лет в мировой литературе накоплена обширная информация о важнейших промышленных, транспортных и энергетических источниках выбросов БП, их роли в загрязнении атмосферного воздуха, эффективности различных технологических и санитарно-технических мероприятий; впервые в (практике гигиенических исследований разработаны методические подходы к нормированию канцерогенов и обоснован норматив БП в атмосферном воздухе населенных мест, который в настоящее время стал основным критерием регулирования его качества (И. Н. Димант и Э. В. Владимиров; А. Я. Хеси-на и соавт.; Л. М. Шабад; Н. Я. Янышева; Н. Я. Янышева и соавт.; Commins и Hampton; Grimmer; Particulate Polycyclic Organic Matter; Sauricki).

Вместе с тем в современных условиях, когда уровни содержания БП в воздухе крупных городов и промышленных центров не всегда соответ-

ствуют допустимым параметрам, особую актуальность приобретают вопросы оценки степени опасности фактического загрязнения для здоровья населения. Важнейший аспект такого рода исследований, как было отмечено на Х\Щ съезде гигиенистов и санитарных врачей (Г. И. Сидоренко), — поиск количественных связей между уровнем загрязнения среды и состоянием здоровья населения. Возможность установления таких зависимостей тесно связана с определением реальных нагрузок факторов окружающей среды, адекватно отражающих воздействие последних на популяцию, для которой изучаются показатели заболеваемости населения. Однако до настоящего времени методические основы оценки реальных нагрузок атмосферных загрязнителей остаются недостаточно разработанными. При изучении таких нагрузок для канцерогенных веществ, в том числе и БП, возникает ряд дополнительных трудностей, связанных, с одной стороны, с необходимостью ретроспективной оценки этих нагрузок за длительные периоды и, с другой, с отсутствием систематической и однородной в методическом отношении информации о состоянии загрязнения этими соединениями атмосферного воздуха городов нашей страны.

В задачу настоящей работы входило изучение пространственно-временной структуры загрязнения воздушного бассейна населенных мест канцерогенными ПАУ, в частности БП, являющимся их индикаторным показателем, для определения методических подходов к гигиеническому исследованию атмосферных канцерогенов и расчету аэрогенных доз их для населения. С этой целью были осуществлены экспедиционные исследова-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.