CC BY
4
УДК 616.69 + 618.17)-02:в14.71:546.49)-07
А. Б. Ермаченко
К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ СМЕСИ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ РТУТИ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ животных
Донецкий медицинский институт им. М. Горького
Внедрение новых веществ в различные отрасли народного хозяйства приводит к появлению и накоплению во внешней среде химических соединений, представляющих потенциальную опасность неблагоприятного воздействия на генеративную функцию организма, рост и развитие потомства [3, 7).
В настоящее время ртуть и ее соединения относятся к числу весьма токсичных загрязнителей атмосферного воздуха [8]. Установлено, что ртуть обладает тропностью к гонадам [4], причем действие малых доз проявляется в изменении морфологических показателей, распределения нуклеиновых кислот, активности сперматозоидов и способности к оплодотворению [6].
В данной работе представлены результаты изучения влияния комплекса соединений ртути на состояние репродуктивной функции животных при хроническом ингаляционном поступлении в организм.
В эксперименте исследована смесь, состоящая из 9 соединении ртути: двухлористой, азотнокислой, закисной и окисной, уксуснокислой, окиси желтой и красной, амидо-хлорной, однохлористой и йодной. При этом преследовалась цель нормирования данных соединений в атмосферном воздухе населенных мест.
Опыт проведен на 160 белых крысах-самцах с исходной массой 120—140 г, которые подвергались хронической ингаляционной затравке изучаемой смесью, приготовленной с учетом расчетных ПДК для каждого вещества [1, 2].
Затравка животных осуществлялась на протяжении 4 мес в концентрациях (в пересчете на ртуть) 0,0295± ±0,000246 мг/м3 (1-я группа), 0,00328±0,000421 мг/м3 (2-я группа), 0,000374 ±0,0000575 мг/м3 (3-я группа).
Репродуктивную функцию в процессе затравки оценивали по количеству, времени движения, осмотической резистентности и общему количеству сперматозоидов. Наряду с этим определяли относительную массу семенников, семенных пузырьков и простаты, относительную плотность и размер семенников, содержание в них витамина С и нуклеиновых кислот.
Результаты, полученные в ходе затравки животных смесью неорганических соединений ртути, свидетельствуют о ее токсическом действии на гонады крыс-самцов.
Первые достоверные изменения были обнаружены уже через месяц от начала эксперимента. Так, у животных 1-й группы уменьшилось число сперматозоидов (16,75±2,919 млн. в опыте и 29,75±2,547 млн. в контроле). В этот же период исследования воздействие смеси солей ртути в концентрации 0,00328 мг/м3 сопровождалось статистически достоверным увеличением коэффициентов массы придатков; в конце 2-го месяца затравки выявлено снижение осмотической резистентности сперматозоидов по сравнению с ин-тактными животными.
Вдыхание ртутных соединений в последующие сроки эксперимента способствовало стойкому сокращению количества половых клеток у крыс первых двух групп, которое оставалось на одном уровне до конца опыта. Начиная с 3-го месяца, у животных, вдыхавших смесь солен и окислов ртути в концентрациях 0,0295 и 0,00328 мг/м3, уменьшилось время подвижности сперматозоидов (Я>0,05).
Указанные функциональные изменения сперматозоидов были обнаружены у животных основных групп при отсут-ствии нарушений морфологических показателей.
Отмечено, что в развитии интоксикации важным звеном является анти-С-витаминное действие металлов [5]. В наших исследованиях у животных, вдыхавших смесь соединении ртути, не изменялось содержание аскорбиновой кисло-
ты в семенниках на протяжении всего эксперимента.
При изучении на крысах гонадотоксического действия химических веществ нуклеиновый обмен в семенниках служит объективным и чувствительным показателем их функционального состояния [9], поскольку нуклеиновые кислоты в половой клетке являются структурами, ответственными не только за морфогенез клетки, но и за заложенную в них генетическую информацию.
Раздельное определение содержания ДНК и РНК в го-могенате семенников в пересчете на сухую массу позволило выявить повышение количества РНК в гонадах крыс 1-й группы в конце 3-го месяца эксперимента до 100,36± 2,11 мкмоль/г (в контроле 67,55±1,79 мкмоль/г), что можно объяснить активацией процесса синтеза ее под влиянием низких концентраций изучаемой смеси веществ.
Поступление в организм животных соединении ртути в количестве 0,00328 мг/м3 проявилось уменьшением количества ДНК до 58,10±1,10 мкмоль/г, тогда как в контроле оно было 65,24±2,24 мкмоль/г (/><0,05).
Полученные нами данные о содержании ДНК и РНК в гонадах указывают на потенциальную опасность влияния смеси ртутьсодержащих веществ в концентрациях 0,0295 и 0,00328 мг/м3 на процессы синтеза и распада нуклеиновых кислот.
При затравке крыс смесью солей ртути на уровне 0,000374 мг/м3 (3-я группа) не обнаружено изменений по-казателей сперматогенеза, синтеза нуклеиновых кислот и содержания витамина С в семенниках.
Анализируя данные гистологических исследований, следует отметить, что вдыхание животными смеси солей ртути в течение 4 мес в первых двух концентрациях сопровождалось выраженными изменениями семенников. Строма их была отечна, кровяные сосуды полнокровны, тканевые компоненты сосудистой стенки набухшие. В сперматоген-ном эпителии семенных извитых канальцев, некоторой части сперматоцитов выявлено расплавление цитоплазмы, карио-рексис сперматид. Сперматозоиды во многих канальцах образовали шарообразные или глыбчатые бесструктурные массы.
При изучении эмбриотоксического действия смеси солеи ртути установлено, что вдыхание беременными самками белых крыс указанного вредного агента в концентрации 0,0219 мг/м3 отрицательно влияет на генеративную функцию материнского организма и потомства и характеризуется увеличением внутриутробной гибели плодов, снижением плодовитости, угнетением развития эмбрионов (изменение показателей массы и линейных размеров зародышей, кровоизлияния во внутренние органы и полости), дисбалансом биохимических процессов в организме беременной самки и плода. При этом у потомства первого поколения отмечены нарушения в деятельности различных органов и систем, связанных с неблагоприятным влиянием токсичного агента на эмбриогенез животных в критические периоды прена-тального развития зародышей, когда происходят процессы имплантации и плацентации.
Респираторное поступление смеси ртутных солей в организм беременных крыс в концентрации 0,00390±0,00059 мг/м3 характеризовалось менее выраженными ответными реакциями, чем вдыхание изучаемого комплекса веществ в концентрации 0,0219±0,00040 мг/м3.
Вдыхание животными смеси солей и окислов ртути на уровне 0,000340 мг/м3 не сопровождалось эмбриотоксиче- , ским действием на организм самки и плода.
Таким образом, хроническая ингаляционная затравка животных смесью неорганических солей и окислов ртути
на уровне сотых и тысячных долей миллиграммов на 1 м1 сопровождалась нарушением функциональных и морфологических показателей сперматогенеза и оказывала эмбриоток-сическое действие.
Необходимо отметить, что поступление в организм изученного комплекса веществ в самой высокой концентрация характеризовалось более выраженным токсическим эффектом. У животных, вдыхавших смесь неогранических соединений ртути в концентрации 0,000374 мг/м3 (в пересчете на металлическую ртуть), все исследованные показатели оказались без изменений.
Литература. 1. Гринь Н. В. и др.— Гиг. и сан., 1981,
№ 8, с. 12—14.
2. Гринь Н. В. и др. —Там же, 1982, № 6, с. 68—69.
3. Красовский Г. И. е др. —Там же, 1977, № 7, с. 11—17.
4. Красовский Г. Н. * др.— Там же, 1980, № 11, с. 69— 71.
5. Рощин А. В., Архипова О. Г. — В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 119—124.
6. Саноцкий И. В. и др. —Там же, с. 65—70.
7. Саноцкий И. В. и др. — Гиг. труда, 1977, № 2, с. 52— 55.
8. Трахтенберг И. М. и др.— Там же, 1981, № 7, с. 27— 30.
9. Bhatnagar Rajendra S. et al. —Toxicol. Lett., 1978. v. 2, № 4, p. 217—223.
Поступила 12.07.83
УДК 613.632.4:615.9.015.7,076.9
В. И. Тихонов, В. К. Шитиков
К ВОПРОСУ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Рубежанский филиал НИИ органических полупродуктов и красителей
В настоящее время разработано большое число методов обработки результатов хронического эксперимента [5]. Однако не все методы дают адекватную оценку кумулятивных свойств токсичных веществ.
В настоящей работе анализируется возможность использования кинетических констант для оценки как материальной, так и функциональной кумуляции при многократно повторяющихся дискретных воздействиях.
Имеющиеся экспериментальные данные, как считает Е. Пиотровски [3], не противоречат принципу суммации воздействий [7] и подтверждают распространенную гипотезу о справедливости кинетики первого порядка при основных процессах биотрансформации и перемещения чужеродных веществ в организме. Мы используем открытую модель с одной областью обмена для описания функциональной кумуляции и составим интегральное кинетическое уравнение следующим образом:
Ег = 0-е-к'*, (1)
где £< — функциональный эффект химического воздействия в момент времени выраженный через эквивалент дозы вещества, находящейся в организме; О — функциональный эффект однократного химического воздействия, выраженный через эквивалент однократно вводимой дозы вещества, £,_0=О; к — константа скорости ослабления воздействия, отражающая долю нейтрализуемого функционального эффекта за единицу времени.
Аналогичное уравнение может быть приведено также для материальной кумуляции, и показатель к в этом случае будет иметь смысл константы скорости выведения вещества из организма.
Введем безразмерное время 6 = //т, где т — промежуток времени между двумя последовательными затравками. Тогда суммарный функциональный эффект в момент после введения второй последовательной дозы вещества будет следующий:
£, = 0-е + 0, (2)
где г=е~к0 (в=1)—доля остаточного действия, характеризующая интегральную степень ослабления эффекта воздействия введенной в организм дозы за время т.
С увеличением числа последовательных затравок с интервалом, например, 1 сут, уравнение (2) примет вид: Е„ = 0 +0-с+О е2-Ь . . .+ О ея-1 =
1 — е" 1 — е-*"1 = D- -— = £)••
1 —е
1 — е-к ,
(3)
где п — кратность химического воздействия.
Кинетические параметры к и в в приведенных уравнениях являются объективными количественными критериями интенсивности кумулятивных процессов, поскольку основаны на фундаментальных теоретических представлениях и непосредственно отражают физический смысл как функциональной, так и материальной кумуляции. Из формулы (3)
Таблица I
Константы скорости ослабления воздействия (к) и доли остаточного действия (е) в зависимости от числа затравок (п)
Однократная доза. доля LDS0 acuta
1/5 1/10 1/20 1/50
л к. 1/сут е п к, 1 /сут е Л к, 1/сут е п к. 1/сут 1 •
2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 оо —1 386 —0,4463 —0,1406 0,0 0,0726 0,1512 0,1842 0,2009 0,21 0,2152 0,223 4,0 1,5626 1,1510 1,0 0,9266 0,8597 0,8317 0,818 0,8106 0,8064 0.8 2 4 6 8 10 13 16 20 25 30 оо —2,197 —0,507 —0,184 -0,061 0,0 0,046 0,069 0,085 0,095 0,101 0,105 9,0 1,6604 1,2028 1,0629 1,0 0,9549 0,933 0,9181 0,9093 0,9040 0,9 2 4 10 15 20 25 30 40 50 100 со -2,97 —0,817 -0,137 —0,039 0,0 0,019 0,030 0,041 0,046 0,051 0,0513 19,0 2,2643 1,1470 1,0399 1,0 0,9808 0,9702 0,9597 0,955 0,9503 0,95 2 5 10 15 20 50 70 100 150 200 оо —3,89 —0,8406 —0,2799 —0,145 —0,084 0,0 0,0104 0,0161 0,0190 0,0198 0,0202 49,0 2,3178 1,3323 1,1561 1,088 1,0 0,9897 0,984 0,9812 0,9804 0,98
