CC BY
11
УДК 6!4.72:[661.73!.7+661.727.2
ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ОДНОВРЕМЕННО ПРИСУТСТВУЮЩИХ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
ВИНИЛАЦЕТАТА И АЦЕТАЛЬДЕГИДА
В. Е. Присяжнюк
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Мар-
зеева
В результате химического родства винилацетат м ацетальдегид имеют некоторые общие черты действия на организм. Данные проведенных В. А. Гофмеклером (1961, 1964, 1968) исследований по изучению рефлекторного и токсического действия винилацетата и ацетальдегида свидетельствуют, что эти вещества обладают выраженным резорбтивным, а также рефлекторным действием на организм. Общность химической структуры, а также однотипность влияния на организм животных позволяют предполагать возможность суммации их действия при совместном воздействии. Об этом свидетельствуют данные литературы о характере превращения сложных эфиров винилового спирта и уксусной кислоты в организме. По данным А. А. Голубева, В. А. Филова, винилацетат при попадании в организм расщепляется до ацетальдегида, который и проявляет свои токсические свойства. Концентрации винилацетата, вызывающие однозначный эффект при воздействии на организм, должны быть более высокими, чем ацетальдегида, что подтверждается при поступлении этих веществ через желудочно-кишечный тракт (О. Э. Гоева; Г. Ф. Амирха-нова и 3. П. Латыпова). Однако при ингаляционном пути поступления получены иные результаты (В. Д. Бартенев). Отсюда становится очевидным важность изучения комбинированного действия винилацетата и ацетальдегида.
Свои исследования мы начали с разработки метода определения изучаемых веществ при совместном присутствии их в одной пробе (М. А. Пиковская и В. Е. Присяжнюк). Чувствительность метода — 1 мкг в пробе, погрешность не более ±12%. Метод специфичен.
Рефлекторное действие при кратковременной экспозиции винилацетата с ацетальдегидом изучали при помощи ЭЭГ (К. А. Буштуева и соавт., и др.). Исследования проведены на 5 испытуемых с нормальным ощущением и хорошо выраженным высокоамплитудным а-ритмом. Смесь изучаемых веществ на уровне пороговых концентраций, а также предельно допустимых максимально разовых при их изолированном действии вызывает условно-рефлекторную десинхронизацию электрической активности головного мозга. Комбинация этих веществ в концентрациях для винилацетата 0,12 мг/м3 и ацетальдегида 0,007 мг/м3 оказала четко выраженное действие у 2 из 5 испытуемых. При сумме долей от порогов 0,78 смесь оказалась недействующей (см. таблицу).
Образование электрокортикального условного рефлекса при действии различных концентраций смеси винилацетата и ацетальдегида
Винилацетат и ацетальдегид
(в мг/м*)
Испытуемые 0,21; 10,014 О О — о % 0,12; 0,007 0,09; 0,005
Б. Л. + +
Ч. А. + + - -
д. А. + + + -
Д. Т. + + + -
И. Л. + -1-
Суммарная концентрация в долях
от пороговых
2,02
1,61
1,07
0,78
Примечание. Пороговая концентрация винилацетата, поданным наших исследований, рефлекторного действия, составляет 0,22 мг/м3, подпороговая — 0,15 мг/м3, для ацетальдегида эти величины — соответственно 0,013 и 0,010 мг/м3 (В. А. Гофмеклер, 1968).
Хроническое действие смеси паров винил ацетата и ацетальдегида мы определяли на 42 белых крысах-самках в условиях круглосуточной ингаляционной затравки в течение 4 месяцев. Животные с начальным весом 130— 150 г были разделены на 3 группы: животных 1-й группы подвергали ингаляционной затравке смесью паров винилацетата (0,08 мг]мд) и ацетальдегида (0,004 мг}м3) с суммарным показателем 0,66 в долях от изолированных порогов по рефлекторному действию, 2-й — смесью паров винилацетата (0,16 мг}м3) и ацетальдегида (0,01 мг]м?) с суммарным показателем 1,48; животные 3-й группы, вдыхавшие чистый воздух, служили контролем.
Каждая группа животных (по 14 крыс) была условно подразделена на 2 подгруппы. В 1-ю подгруппу отбирали белых крыс со сходными особенностями поведения в камере и показателями натуральных условных реакций. У этих животных изучали функциональное состояние нервной системы методом условных рефлексов и суммационной способности нервной системы. У животных 2-й подгруппы вели наблюдение за морфологическим составом и активностью холинэстеразы в крови, содержанием SH-rpynn в сыворотке крови, уровнем 17-кетостероидов в моче, относительным весом надпочечников и содержанием в них аскорбиновой кислоты, степенью накопления Р32 в мозге, печени, селезенке, почках. С 99-го дня затравки белые крысы 2-й подгруппы были подвергнуты дополнительной нагрузке (10-дневной голодовой пробе с ограничением суточного рациона до 1/б).
После окончания эксперимента, на 120-е сутки, часть животных была забита для патоморфологических исследований. На протяжении всего периода затравки мы не отметили изменений веса подопытных животных по сравнению с контрольными. У крыс 2-й группы отмечалось нарушение условнорефлекторной деятельности (9,84% на сильный положительный раздражитель против 1,97% в контроле и 13,5% на слабый положительный раздражитель против 2,9% контроля), которое проявилось в виде удлинения латентного периода и выпадения условного рефлекса как на свет, так и на звонок начиная с 3-го месяца затравки. Показатели гиппоидных состояний коры головного мозга животных 2-й группы (19,23%) были значительно больше, чем в контрольной (10,85%), что свидетельствует о функциональных нарушениях корковых процессов.
При определении суммационно-порогового показателя у белых крыс 2-й группы выявлено, что способность центральной нервной системы суммировать подпороговые импульсы у этих животных значительно ухудшается по сравнению с контролем со 2-го месяца затравки. Следующее за этим некоторое возбуждение сменяется более стойким торможением нервной системы на протяжении 3 и 4 месяцев затравки. В конце затравочного периода томожение сменилось некоторым возбуждением и суммацион-но-пороговый показатель был близок к контрольному.
Результаты исследований содержания SH-групп в сыворотке крови животных показали, что количество SH-групп у животных 2-й группы, начиная с 3-го месяца затравки, снизилось. Достоверное отклонение от контрольного показателя количества 17-кетостероидов в моче отмечается у животных 2-й группы на 3-м месяце затравки.
Таким образом, под влиянием хронической ингаляционной затравки комплексом паров винилацетата и ацетальдегида в концентрациях, находящихся на уровне подпороговых, при изолированном действии у животных возник ряд функциональных изменений со стороны центральной нервной системы, активности системы гипофиз — кора надпочечников и сульф-гидрильных групп крови.
Для выявления состояния компенсаторных реакций организма подопытных животных, подвергавшихся воздействию смеси изучаемых веществ, нами была применена функциональная нагрузка — голодовая проба, что позволило выявить ухудшение компенсаторных реакций организма животных. Так, отмечаемая после функциональных отклонений нормализация содержания 17-кетостероидов в моче в период функциональной на-
грузки вновь дала достоверные изменения. Голодовая проба привела также к нарастанию инактивации БН-групп сыворотки крови животных 2-й группы. Результаты анализа активности холинэстеразы крови, находящиеся в период затравки в пределах физиологической меры защиты, в период функциональной нагрузки дали резкое снижение (Р<0,02), которая от-
Функциональная нагрузка
I 130-
I"120-
<о
I
80 1С
ФОН 3 6 9 12 15 18
%
Время затравки (внеделях).
Рис. 1. Активность холинэстеразы в крови у крыс в период хронической затравки комплексом винилацетат+ацет-
альдегид.
1 — 1-я группа; 2 — 2-я группа: 3 —
контроль.
личалась от контрольного показателя и по прекращении функциональной нагрузки (рис. 1—4).
+30%
2
контроль -10%^
3
6 9
Время наблюдении ( в часах)
I
Рис. 2. Интенсивность включения Р32 в ткань
печени.
/ — 1-я группа (концентрации винилацетата и ацеталь-дегида ) 0,08+0,004 мг/м*\ 2 — 2-я группа 0,16+0,01 мг/мг\ 3 — контроль.
• Таким образом, функциональная проба позволила вскрыть неустойчивость равновесий организма животных с загрязненной средой. По-видимому, в организме у них под влиянием ингаляционной затравки смесью паров винилацетата и ацетальдегида произошли сдвиги, которые при нормальном питании животных не были
контроль/, -10%
+30%
-'¿и
Время наблюдений^часа*) вРе"я наблюдении {в часа*)
Рис. 3. Интенсивность включения Р32 в ткань головного мозга.
Обозначения те же, что на
рис.
2.
Рис. 4. Интенсивность включения Р32 в ткань
почек.
Обозначения те же,
рис. 2.
что на
столь выраженными.
Данные определения содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках и их относительный вес позволяют констатировать следующее: у животных 2-й группы содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках несколько превышало таковое у контрольных. Статистически достоверной разницы веса надпочечников у крыс опытных и контрольных групп не отмечено.
При оценке влияния смеси винилацетата и ацетальдегида на функциональное состояние внутренних органов различия в скорости включения изотопа Р32 в органы контрольных и опытных групп считались существенными при разности этих показателей для ткани печени 11%, почек 15%, селезенки 18%, мозга 28%. Результаты исследований свидетельствуют,что интенсивность включения Р32 в ткани органов и выведение его у животных 2-й группы отличаются от этих показателей у контрольных животных. Так, через 3 часа после введения Р32 относительная активность ткани печени превышала таковую в контроле на 24,5%, а ткани селезенки — на 47,3%.
Отмечалось также нарушение в динамике выведения Р32 из организма подопытных животных — через 6 часов после введения Р32 относительная активность ткани печени превышала контрольную на 25%, а ткани селезенки — на 78%.
Низкую и длительную по сравнению с контролем интенсивность накопления Р32 тканью мозга у животных этой группы по сравнению с контролем (через 3 часа 30,4%, через 6 часов 42,9%) можно, видимо, рассматривать как замедление процессов обмена в этом органе. У животных этой группы отмечено также сравнительно низкое накопление Р32 через 3 часа (—17%) тканью почки и интенсивное его включение через бчасов (+31,4%), что, по-видимому, свидетельствует об усилении выведения из организма подопытных животных Р32 только через 6 часов после его введения.
Другие показатели (общий анализ крови, патоморфологическая структура внутренних органов) у подопытных животных не отличались существенно от аналогичных показателей контрольной группы. Не было обнаружено изменений и у животных 1-й группы.
Выводы
1. При совместном поступлении в организм через дыхательные пути паров винилацетата и ацетальдегида как при кратковременной экспозиции, так и в хроническом эксперименте происходит суммирование их действия.
2. Комплекс винилацетата и ацетальдегида в концентрациях, находящихся на уровне подпороговых, при изолированном действии оказывает токсическое воздействие в хроническом эксперименте. Недействующей является смесь винилацетата и ацетальдегида на уровне 1/2 подпороговых при изолированном действии. /
4. При совместном присутствии в атмосферном воздухе паров винилацетата и ацетальдегида их содержание (максимальноразовое и среднесуточное), выраженное в долях от предельно допустимых, при изолированном действии не должно превышать 1.
5. Функциональная проба (неполное голодание) позволила установить напряжение компенсаторных механизмов организма белых крыс под влиянием ингаляционной затравки парами винилацетата и ацетальдегида.
ЛИТЕРАТУРА
Амирханова Г. Ф., Л а т ы п о в а 3. П. В кн.: Промышленные загрязнения водоемов. М., 1969, в. 9, с. 137.— Бартенев В. Д. В кн.: Материалы научной сессии по токсикологии высокомолекулярных соединений. М.—Л., 1961, с. 22.— Буштуе-ва К. А., Полежаев Е. Ф., С е м е н е н к о А. Д. „ Гиг. и сан., 1960, № 1, с. 57.— Г о е в а О. Э. Там же, 1966, № 8, с. 19.— Г о л у б е в А. А. В кн.: Материалы по токсикологии веществ, применяемых в производстве пластических и синтетических каучуков. Л., 1957, с. 66.— ГофмеклерВ. А. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1961, № 5, с. 142.— Г о ф м е к л е р В. А. Гиг. и сан., 1964, № 11, с. 51.— Г о ф м е к л е р В. А. Там же,- 1968, № 4, с. 96.— Пиков-с к а я М. А., ПрисяжнюкВ. Е. В кн.: Гигиена населенных мест. Киев, 1969,
с. 93.— Филов В. А. Гиг. труда, 1959, № 5, с. 42.
Поступила 21/XII 1970 г.
A STUDY OF THE TOXIC ACTION ON THE BODY OF THE JOINT PRESENCE IN
THE ATMOSPHERE OF VINYLACETATE AND ACETALDEHYDE
V. E. Prisyazhnyuk
The author studied the effect of various concentrations of a mixture of vapours of vi-nylacetate and acetaldehyde on the reflex activity of man in case of short-term exposition. A chronic poisoning test revealed no noxious effect if the total concentration of vinylacetate and acetaldehyde vapours in the air did not exceed maximal permissible concentration of each individual substance.
