CC BY
11
К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПИРИДИНА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
С. А. Зяббарова
Из кафедры коммунальной гигиены Ленинградского санитарно-гигиенического медицинского института и токсикологической лаборатории Научно-исследовательского-института гигиены труда и профессиональных заболеваний (Ленинград)
Пиридин применяется в фармацевтической, кожевенной, текстильной промышленности и в некоторых других производствах. Не исключена, таким образом, возможность наличия пиридина в составе сточных вод. Известно, например, что он в значительных количествах содержится в сточных водах производства каменноугольных красителей, коксохимических заводов и газогенераторных станций. В последних содержание пиридиновых оснований достигает 2700 мг/л.
Пиридин представляет собой бесцветную жидкость с резким специфическим запахом. Температура его кипения 115°, удельный вес 0,978, хорошо растворим в воде. Стоек к воздействию высоких температур и окислителей.
Исследования по гигиеническому обоснованию предельно допустимой концентрации пиридина в воде водоемов были выполнены в соответствии с методической схемой, предложенной проф. С. Н. Черкинским.
Как показали наши опыты, стабильность пиридина зависит от некоторых условий. При первичном добавлении его в модельные водоемы с температурой воды 14—20° он стоек в течение многих суток: так, на 10-е сутки разрушалось только 25—40% пиридина. Прибавление второй порции пиридина в те же водоемы значительно ускоряет процесс распада его: уже на 3-й сутки разрушалось 35—63% первоначального количества пиридина, а на 10-е сутки — 88—90%. По-видимому, это можно объяснить развитием специфической микрофлоры, использующей пиридин в качестве питательной среды (М. М. Калабина и Д. И. Рогов-ская, ЕШгщег).
Пиридин ухудшает органолептические свойства воды, придавая специфический запах. При концентрации пиридина 2,5 мг/л интенсивность запаха волы достигала 2 баллов. Результаты наблюдений за изменением интенсивности запаха воды, содержащей пиридин, согласуются с данными относительно его стабильности. При первичном добавление пиридина интенсивность запаха не снижалась на протяжении 10 дней наблюдения. При повторном добавлении пиридина интенсивность запаха заметно падала.
Касаясь вопроса о возможном влиянии пиридина на санитарный режим водоемов, следует подчеркнуть также, что пиридин обладает тормозящим действием на биохимические процессы, с которыми связано самоочищение водоемов от органического загрязнения бытовых сточных вод.
Концентрация пиридина в 1 мг/л и выше несколько задерживает биохимическое потребление кислорода, которое более отчетливо выявлялось, начиная с концентрации пиридина, равной 5 мг/л. Так, величина БПК при концентрации, равной 5 мг/л, на 2-е сутки составляла 75% от уровня БПК в контрольном опыте, а на 4-е сутки — 55%. Тормозящее влияние пиридина сравнительно резко проявлялось в отношении окисления аммиака до нитритов. Например, в контрольном опыте содержание нитритов на 12-й день достигло величины 3,2 мг/л. В присутствии же пиридина (5 мг/л) количество нитритов несколько увеличивалось лишь в течение первых двух суток и составляло к концу опыта только 0,5 мг/л. Присутствие пиридина в воде мало отражалось на содержании в ней растворенного кислорода.
Наблюдения за развитием и отмиранием бактериальной флоры показали, что концентрации пиридина от 10 мг/л и выше задерживали развитие бактерий, однако уже через сутки от начала опыта такое тормозящее действие становилось мало существенным. В последующие сутки динамика развития и отмирания бактерий в контрольном и опытных аквариумах была почти одинакова, причем в аквариумах, содержащих пиридин, постепенно количество бактерий нарастало и было большим, чем в контрольном Уменьшение концентрации пиридина до 0,5 мг/л не оказывало уже заметного влияния на биохимические процессы самоочищения воды.
Из литературных данных известно, что действие пиридина на ор1Э-низм животных и человека проявляется в характерных изменениях функций нервной системы, паренхиматозных органов и в особой картине периферической крови. В частности, представляло интерес выяснить однократную минимальную дозу пиридина, оказывающую влияние на состояние нервной системы. Для этой цели удобна методика, предложенная Е. И. Люблиной, по которой можно установить пороговые дозы при однократном введении исследуемого вещества. При этом определяются время развития рефлекторного мышечного напряжения, величина и сила рефлекса. Минимально действующая на цел-тральную нервную систему доза пиридина по влиянию на безусловную рефлекторную реакцию, по нашим наблюдениям, составляла 12,5—25 мг/кг веса кролика.
Влияние пиридина на паренхиматозные органы и на изменения в составе крови изучалось в хроническом опытах. При выборе доз пиридн-на для последних мы исходили из двух предпосылок. Была уменьшена в 100 раз доза, вызывающая изменение в центральной нервной системе при однократном опыте по методике Е. И. Люблиной,- Примерно такое соотношение найдено при сравнении рекомендуемой предельно допустимой концентрации паров пиридина в воздухе с минимальней концентрацией паров пиридина, действующей на протекание безусловного сгиба-тельного рефлекса у кролика (М. Л. Рылова). Была учтена также пороговая концентрация пиридина — 2,5 мг/л, обусловливающая интенсивность запаха в пределах 2 баллов.
С питьевой водой белые крысы получали 0,125 мг/кг веса (первая серия опытов) и 0,25 мг/кг веса (вторая серия опытов) пиридина. Отравления животных проводились в течение 100 дней. В каждой серии опытов и в контроле было по 10 белых крыс.
В период опытов наблюдалось изменение общего состояния животных. Оно особенно отличалось от контроля у крыс, получавших 0,25 мг/кг веса. Животные этой группы были вялыми, волосяной покроч их не имел блеска. В этой же группе было наибольшее число погибших животных. Крысы первой серии (0,125 мг/кг веса) внешне мало отличались от контрольных.
Так как известно, что введение токсического вещества особенно влияет на рост молодых животных, в каждую серию (в том числе и в контрольную) было введено по 10 молодых крыс, на которых была прослежена только динамика веса. Испытанные дозы пиридина вызывали задержку роста у всех крыс, однако наиболее резко это проявлялось в группе молодых животных. Опыты с хроническим отравлением в течение 100 дней молодых крыс дозой пиридина, уменьшенной в 10 раз и составляющей 0,0125 мг/кг веса, показали, что подопытные животные этой группы мало чем отличались от контрольных по своему внешнему виду, поведению и изменению веса (рис. 1).
Действие пиридина на периферическую кровь испытывалось на взрослых крысах в указанных выше первой и второй сериях опытоз.
1 Эти данные не вполне согласуются с данными о тормозящем действии малых концентраций пиридина на биохимические процессы в воде. Ред.
Через каждые 14 дней в крови определялись содержание гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов, а также лейкоцитарная формула. Однако особых изменений в картине крови не было обнаружено. Некоторое колебание перечисленных показателей состава крови до начала и в период отравления были обычными для данного вида животных и мало отличались от аналогичных изменений у контрольных крыс.
Параллельно проводились исследования мочи крыс, в которой определялись рН, содержание сахара, белка, ацетона, уробилина, а также проводилось микроскопирование осадка. Патологических отклонений указанных показателей не обнаружено.
На крысах в опытах первой и второй серий определялось еще про-тромбиновое время по методу Квика в модификации В. Н. Туголухола.
Эта проба выявляет наруше-
'500
]
3 *ооЛ
I
€ зоо
700-
>00-
5 4
ния протромбинообразова-тельной функции печени. Многочисленные отечественные и зарубежные авторы указывают на высокую чувствительность данного метода (В. Н. Туголуков, Е. А. Бердакина, В. Я. Русин, Quick и др.). При поражениях печени и авитаминозе К наблюдается обычно удлинение протромбинозого времени. Показатели последнего у крыс первой серии мало отличались от данных контрольной группы. Колебания
v ' 7 14 21 и 35 42 49 56 63 70 77 ¿4 91 93 Время (в сутках)
Рис. 1. Влияние пиридина (0,0125 мг/кг веса) на протромбинового времени в вес молодых крыс (в процентах к исходному, взя- подопытной группе были в тому за 100). пределах 21—26 секунд, v
1—контроль к 1-й и 2-й сериям; 2—1-я серия; 3—2-я се- ипитптк-иит wunmuuv _
рия; 4—контроль к 3-й серии; 5-3-я серия. ЮНфОЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
15—24 секунды. У крыс же второй серии протромбино-вое время было заметно укороченным по сравнению с контролем и колебалось в пределах 3—7 секунд. Не предрешая вопроса о механизме этих изменений, интересно здесь упомянуть о работе Е. А. Орловой, в которой она приводит результаты наблюдений над колебаниями протромбинового времени при ряде заболеваний нервной системы. По ее данным, при ней-роинфекциях очень часто наблюдается укорочение протромбинового времени.
В практике экспериментальной токсикологии распространен метод определения веса органов как чувствительного показателя патологического состояния организма. Изменение веса органа часто предшествует гистологическим изменениям и расценивается как предпатологическое состояние органа (Barnes и Denz). В связи с этим по окончании хронических опытов мы определяли весовой коэффициент ряда внутренних органов (отношение веса органа к весу тела, выраженное в процентах). При определении весового коэффициента щитовидной железы, сердца, легких, печени, селезенки и почек четких отклонений по сравнению с данными в контрольной группе не было. Однако у животных, подвергавшихся затравке, отмечалась некоторая тенденция к увеличению весового коэффициента печени и сердца. Весовой коэффициент в контрольной группе составлял для печени 3,26, для сердца — 0,3. В группе крыс первой серии весовой коэффициент печени составлял 3,48, сердца — 0,34. Весовой коэффициент печени крыс второй серии был равен 3,5, сердца — 0,34.
Определенный интерес представляют также данные гистологического исследования внутренних органов. При гистологическом исследовании печени в некоторых случаях удавалось наблюдать диффузное неравномерное увеличение числа ретикулярных клеток и образование из них мелких гранулем. Эти изменения у подопытных животных мы наблюдали чаще, чем у контрольных: так, в контрольной группе у 4 из 9, в группе крыс первой серии — у 7 из 9, а во второй серии — у 5 из 7. При гистологическом исследовании других органов структурных изменений не наблюдалось.
В результате проведенных исследований можно сделать заключение, что при хроническом отравлении белых крыс определенные нарушения нормального состояния животных выявляются при дозе пиридина 0,125 и 0,25 мг/кг веса. Молодые крысы, получавшие пиридин в дозе 0, 0125 мг/кг веса, внешне не отличались от контрольных животных и не имели отклонений в весе.
Рис. 2. Влияние пиридина на скорость выработки оборонительного условного рефлекса у мыши. Количество положительных ответов на условный раздражитель в
процентах от предлагаемого количества их. I—у кош-рольной группы: 2—у 4-Я серии (0.013 мг/кг веса): 3 —у 5-й серии (0,0013 мг/кг веса животных).
Таким образом, эти данные и данные, характеризующие качество воды в искусственных водоемах, позволяют считать дозу пиридина 0,0125 мг/кг безвредной при пероральном поступлении в организм животных. Однако представлялось важным найти более убедительные доказательства безвредности этой дозы в хроническом опыте путем использования более чувствительной методики, в качестве которой была использована регистрация скорости воспитания условных рефлексов у белых мышей. По данным Сюй-Бин и А. А. Голубева, эта методика позволяет в течение сравнительно короткого времени установить вредное воздействие яда на центральную нервную систему подопытных животных.
И. П. Павлов указывал на более легкую ранимость молодого условного рефлекса по сравнению с хорошо упроченным старым. Поэтому мы ожидали, что условный рефлекс в*процессе выработки будет более изменчив в условиях воздействия испытуемого яда.
До начала опытов по выработке условных рефлексов белые мыши в течение 30 дней подвергались затравке пиридином в дозе 0,013 мг/кг веса (четвертая серия опытов). Одновременно были поставлены аналогичные опыты с отравлением животных дозой пиридина, уменьшенной в 10 раз и составляющей 0,0013 мг/кг веса (пятая серия опытов). В обеих сериях было по 10 мышей и столько же животных было в общей контрольной группе. После 30-дневного отравления у животных в камере И. С. Александрова и М. Г. Цыбиной вырабатывался условный
%
Г00-, 90-30-7О ■ 60 ■ 50 ■ 40-30-20-10-
3
Г"1 I—»—I—"—'—I—|—I—г—I—Г—,—,—I—, ,• ,—, , т
0 1 13 4 5 6 7! 9 10 11 п 13 14 15 16 П 16 19 2021 22 Врелгя ( й сутках)
3 Гигиена и санитария, № 7
38
положительный рефлекс на звонок и велось наблюдение за скоростью его выработки. В качестве безусловного раздражителя служил электрический ток. Наблюдения велись ежедневно 26 дней, в течение которых мыши продолжали получать пиридин в указанных дозах. Результаты были обработаны по методу скользящей средней за каждые 3 дня исследования1.
Как видно из рис. 2, указанные дозы пиридина не оказали заметного влияния на скорость выработки условного рефлекса у подопытных мышей по сравнению с контрольными. Следовательно, эти опыты подтвердили, что доза пиридина, равная 0,013 мг/кг веса, не является вредной для теплокровных животных; в переводе на воду это составляет концентрацию, равную 0,25 мг/л. Таким образом, концентрация пиридина, равная 0,25 мг/л, может быть рекомендована как ориентировочная предельно допустимая для водоемов.
Выводы
1. Концентрация пиридина 1 мг/л тормозит биохимические процессы в воде; концентрация пиридина в 0,5 мг/л не оказывает заметного влияния на биохимические процессы самоочищения воды в модельных водоемах.
2. Концентрация пиридина 2,5 мг/л придает воде специфический запах интенсивностью в 2 балла.
3. Дозы пиридина 0,125 и 0,25 мг/кг веса при отравлении белых крыс в течение 100 дней вызывают патологические сдвиги в организме подопытных животных, проявляющиеся в задержке роста и в некотором поражении функционального состояния печени.
4. Отравление молодых белых крыс и белых мышей пиридином в дозе 0,0125 мг/кг (0,25 мг/л) не вызывает изменений веса крыс и скорости воспитания условного рефлекса у мышей.
5. Концентрация пиридина 0,25 мг/л может быть рекомендована в качестве ориентировочной предельно допустимой в воде водоемов.
ЛИТЕРАТУРА
Голубев А. А. В кн.: Тез. докладов научной сессии. Лен. научно-иссл. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1957, стр. 38.—Калабина M. М., Рогов-ская П. И. В сб.: Исследования в области очистки буроугольных и торфяных газогенераторных вод. М., 1934, стр. 61—90. — Люблина Е. И. В кн.: Исследования в области промышленной токсикологии. Сборник работ токсикологической лаборатории ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1948, стр. 51 •— Орлова Е. А. Журн. нев-ропатол. и психиатр., 1953, М., т. 53, в. 12, стр. 957—962. — Русин В. Я- В кн.: Материалы по токсикологии веществ, применяемых в производстве пластических масс и синтетических каучуков. Л., 1957, стр. 26—42. — С ю й-Б и н. Фармакол. и токсикол.; 1956, № 3, стр. 33—36.— Ту го л у ко в В. Н. Врач, дело, 1953, № 2, стр. 151—154,— В а г n е s J. M., D e n z F. A. Pharmacol. Rev., 1954, v. 6, p. 191—224. — E 11 i n g e г M. В., Lishka R. J., Kroner R. C. Ind. a. Eng. Chem , 1954, v. 46, 4, p. 791—793.— Quick A. G. Amer. J. Physiol., 1936, v. 114, p. 238.
Поступила 27/IV 1957 r.
DETERMINATION OF THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF PYRIDINE IN THE WATER OF A RESERVOIR
S. A. Zyabbarova
Pyridine at a concentration of 1 mg/1 inhibits the biochemical processes in water, however at a concentration of 0.5 mg/1 it does not have any considerable effect on the biochemical process of self-purification of water in model reservoirs. 2.5 mg/1 of pyridine produces a specific oder with an intensity of 2 point. When albino rats were poisoned with pyridine (0.125) and 0.25 mg per kilogram of bcdy weight for a period of 100 days, definite pathological changes appeared, as retardation of growth and some
1 T. P. P я б у ш к и н. Средние в статистике. Госстатиздат, 1954.
functional disturbances of the liver. The poisoning of young albino rats and mice with pyridine at a dose of 0.0125 mg per kilogram of body weight (0.25 mg/1) did not produce any change in the animal's weight and did not interfere with the rate of development of conditional reflexes in mice
A concentration of 0.25 mg/1 may bea permissible concentration of pyridine in the water of reservoirs.
■ft "¿r "fr
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ЛАБИЛЬНОСТИ ЗРИТЕЛЬНОГО И ДВИГАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРОВ У РАБОЧИХ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА
Кандидат биологических наук 3. М. Золина, кандидат медицинских наук Т. И. Павлова
Из Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР
Как показали многочисленные исследования (М. Е. Маршак, Е. Н. Семеновская, Л. А. Шик, Симеон и Брожек и др.), определение реобазы (порога возбудимости), хронаксии (скорости возникновения возбуждения) и лабильности зрительного анализатора (скорости протекания процесса возбуждения) при раздражении светом и электрическим током дает возможность судить о состоянии центральной нервной системы человека при действии на него какого-либо внешнего фактора. Состояние зрительного анализатора наряду с показателями других функций отражает общие процессы возбуждения и торможения, происходящие в тот или иной момент в центральной нервной системе. Метод определения возбудимости и лабильности зрительного анализатора особенно применим в тех случаях, когда утомление под влиянием производственных факторов сказывается в первую очередь на динамике высшей нервной деятельности и мало изменяет такие сомато-вегетативные функции, как газообмен, пульс, кровяное давление и т. д. Нами впервые использовано определение лабильности нервно-мышечного аппарата по Н. Е. Введенскому — А. А. Ухтомскому1 в анализе материалов, полученных в разных условиях труда, и особенно в тех случаях, когда в процессе трудовой деятельности в работу вовлекается постоянно ограниченная группа мышц.
В клинико-лабораторной практике исследование лабильности нервно-мышечного аппарата при ранениях и параличах проводилось П. К. Анохиным, Я. Л. Словуцким, В. Е. Майорчик, а позже С. Е. -Руда-шевским и И. Е. Пригонниковым (1953). Этот метод показал, что функциональные сдвиги концевых пластинок при ослаблении регулирующих воздействий коры головного мозга или при заболевании нервных стволоз предшествуют нарушениям двигательной функции мышц и имеют пара-биотическую природу. Это тем более важно потому, что в ряде случаев при исследовании влияния производственных факторов на организм мы находим малую хронаксию, когда электрическая возбудимость нервно-мышечного аппарата снижается. Тогда определение лабильности нервно-мышечного аппарата имеет большой практический интерес.
Наши исследования производились при помощи стимулятора — прибора, реконструированного и изготовленного, согласно разработанные
1 Понятие лабильности или функциональной подвижности по Н. Е. Введенскому подразумевает способность возбудимой ткани проводить наибольшее количество волн возбуждения в единицу времени в точном соответствии с ритмом раздражения.
3*
35
