CC BY
4
УДК 614.72:613.155.3]:661.727.3
К ОБОСНОВАНИЮ СРЕДНЕСУТОЧНОЙ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АКРОЛЕИНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Проф. М. И. Гусев, А. И. Свечникова, И. С. Дронов, М. Д. Гребенскова,
А. И. Головина
Кафедра общей гигиены Ростовского-на-Доиу медицинского института
Для обоснования среднесуточной предельно допустимой концентрации акролеина в атмосферном воздухе мы проводили круглосуточную затравку 40 белых крыс-самцов весом от 90 до 130 г. Животные составили 4 группы по 10 крыс в каждой, которых помещали в камеры объемом 100 л. Концентрации акролеина, которыми затравливали животных в I камере, составляли 1,52±0,05 мг/м3, во II — 0,51 ±0,02 мг/м3 и в III камере — 0,15±0,01 мг/м3. Крысы в IV камере были контрольными. Концентрацию акролеина в камерах определяли триптофановым методом Д. П. Сендерихиной, видоизмененным М. М. Плотниковой.
В эксперименте изучали общее состояние и поведение животных, динамику веса, условнорефлекторную деятельность, выведение копро-порфирина с мочой, изменение активности холинэстеразы цельной крови, содержание люминесцирующих лейкоцитов и патогистологические изменения органов и тканей у животных, погибших от воздействия акролеина во время затравки, и у части крыс, забитых после ее окончания. Все исследования были начаты за 3 недели до начала затравки и продолжались в течение 2 месяцев затравки и 3-недельного восстановительного периода.
К концу 1-й недели затравки крысы, находившиеся в I камере, стали вялыми, апатичными, шерсть у них потускнела, они плохо поедали пищу. Общее состояние их прогрессивно ухудшалось; 5 крыс, у которых определяли условные рефлексы, в процессе затравки погибли, а из оставшихся 5 погибли еще 2. Поэтому на 24-й день затравка животных акролеином в концентрации 1,52 мг/м3 была прекращена.
Каких-либо изменений в поведении и общем состоянии крыс в других камерах, в том числе и контрольной, не было.
В ходе эксперимента всех животных 1 раз в неделю взвешивали. У крыс в I камере наблюдалось значительное падение веса, достигшее к концу вынужденного прекращения затравки 14% исходного. Уменьшение веса у них продолжалось и после прекращения затравки. Падение веса наблюдалось у животных во II камере. В III камере статистически достоверных изменений веса по сравнению с контрольной группой животных не обнаружено.
Для изучения условнорефлекторной деятельности белых крыс при хронической затравке акролеином мы использовали ускоренную методику, модифицированную Я- Г. Двоскиным. Всего в опыт было взято 18 белых крыс-самцов весом от 64 до 102 г. По 5 животных поместили в 3 затравочные камеры, а 3 оставили для контроля. У всех крыс был выработан стереотип в такой последовательности: звонок, свет, свет, звонок. Изменения условнорефлекторной деятельности наблюдались у животных из I и II камеры, где средняя концентрация акролеина равнялась соответственно 1,52 и 0,51 мг/м3. Величины двигательной условной реакции и латентный период на звонок и свет у крысы № 14 из I камеры показаны на рис. 1. Первые изменения выявлялись на 10—12-й день после затравки. При этом отмечено уменьшение величины условной двигательной реакции на звонок и увеличение латентного периода на свет. На 26-й день наступила парадоксальная фаза. Проследить восстановительный период у животных этой группы нам не удалось, так как почти все они погибли.
У крысы № 17 (II камера) на 10-й день затравки наблюдалось выпадение условных рефлексов, а затем нарушение правильных силовых взаимоотношений в корковой деятельности. После прекращения затравки у животных в этой камере полностью восстановилась условнорефлек-торная деятельность (рис. 2).
У крыс в III камере, а также в контрольной группе никаких изменений условнорефлекторной деятельности не выявлено.
Хроническое действие акролеина на обмен веществ мы изучали по изменению копропорфиринового обмена у подопытных животных. Экстракцию копропорфирина из мочи производили по методу Фишера, а
Рис. 1. Влияние акролеина в концентрации 1,52 мг/м3 на условнорефлекторную деятельность крысы № 14.
/ — свет; 2 — звонок.
Рис. 2. Влияние акролеина в концентрации 0,5 мг/м3 на условнорефлекторную деятельность крысы № 17.
/ — свет; 2 — звонок.
содержание его определяли спектрофотометрически. Количественный расчет производили по оптической плотности максимального поглощения при 402—403 ммк. Мочу собирали 1 раз в неделю от 5 крыс из каждой затравочной и контрольной камеры в течение суток. Всего было сделано 56 анализов мочи; это составило по 14 исследований в каждой испытуемой группе. Наблюдалось некоторое увеличение (оказавшееся, однако, статистически недостоверным) количества выделяемого с мочой копропорфирина у животных I камеры с началом затравки до вынужденного прекращения ее (рис. 3). После затравки зарегистрировано постепенное уменьшение количества выделяемого копропорфирина, особенно выраженное к концу 5-й недели восстановительного периода, когда степень достоверности изменений достигла 99,9%. Только на 6-й неделе восстановительного периода выделение копропорфирина начало нарастать и к 8-й неделе достигло показателей, приближающихся к тем, которые имелись в контрольной группе.
Количество выделенного с мочой копропорфирина уменьшилось и у животных во II камере, особенно к 7-й неделе затравки (достоверность 99,9%)- В восстановительный период выделение копропорфирина с мочой у них также приблизилось к нормальному уровню. У животных, находившихся в III камере, не обнаружено изменений в порфириновом обмене по сравнению с кон-
zs
До затравки
Затравка
Период Восстановления
2.0
15
10
0.5
\—
1 S \ л t/7' и
-V- > ✓ \ г 1
\ t 1
Ч г /
-ч- f
и 21 з> в а гг гя б >з го 21 з и ч Март апрель май Июнь
Рис. 3. Выделение копропорфирина с мочой (мкг) за 1 сутки на 100 г веса крыс при хронической затравке акролеином.
/ — контроль; 2 — концентрация 0,51 мг/мЗ; 3—концентрация 0,15 мг/мЗ; 4 — концентрация 1,52 мг/мЗ. Затравка прекращена 24/1V.
трольнои группой.
Для определения активности холинэстеразы цельной крови нами был применен колориметрический метод А. А. Покровского, видоизмененный А. П. Мартыновой.
Исследование проводилось у 5 крыс в каждой камере
1 раз в неделю. Как видно из рис. 4, у крыс I камеры через
2 недели отмечено достоверное (99,9%) уменьшение активности холинэстеразы. Время гидролиза ацетилхолина увеличилось с 39 мин. 20 сек. до 61 мин. На 24-й день затравка животных в этой камере была прекращена; в следующий за этим восстановительный период активность холинэстеразы оставалась еще пониженной. Только через 20 дней после прекращения затравки активность холинэстеразы нормализовалась. Снизилась активность холинэстеразы и у крыс во II камере. Статистически достоверное угнетение ее было установлено на 34-й день затравки
(достоверность 95%) и достигло максимума на 41-й день (достоверность 99,9%)- Затем, еще до прекращения затравки, она стала повышаться и достигла нормы к 10-му дню восстановительного периода. У крыс в III камере не наблюдалось из- iS
5 i0
Затравка
. Период восстанови.
пения
Ii?« 60
50
<*S 35
г*
/ \ i
\ \
1 —
1 L- / 3 "... \
1
18 гг 8 15 24 II 13 20 28 11 19 март апрель Май Июнь
Рис. 4. Влияние акролеина на активность холинэстеразы крови крыс. Обозначения те же, что и на рис. 3.
менении активности холинэстеразы по сравнению с контролем.
Люминесцентно-микроско-пический метод исследования позволяет вести наблюдения за ранними физико-химическими и структурными изменениями, происходящими непосредственно в клетках.
Содержание люминесцирующих лейкоцитов в крови мы определяли у 5 крыс каждой камеры. Кровь отбирали из хвостовой вены 1 раз в 7 дней, флюорохромировали ее акридином оранжевым в разведении 1 : 1000 и исследовали под микроскопом МЛ-1 (объектив 40, окуляр 7). Результаты исследования крови с указанием содержания люминесцирующих лейкоцитов представлены в таблице. Отсутствие в таблице данных о количестве люминесцирующих лейкоцитов в отдельные дни объясняется тем, что у этой группы животных невозможно было взять кровь, так как она быстро свертывалась.
Количество люминесцирующих лейкоцитов (в %)
Концентрация акролеина (в мг'м3) До затравки Затравка Период восстановления
22:111 8/IV 15 IV 24/1V 9/V 13/V 20/V 11/VI 19/VI
Контроль 0,15 0,51 1,52 1,31 5,60 4,40 3,95 1,03 1,70 12,403 21,703 1,03 4,30 4,55 5,70» 4,80 7.561 10,За Затр прекр< 6.00 9,602 15,803 авка ицена 8,30 5,40 16,42 18.602 3,80 3,90 9,503 3,70 2,50 4,50 5,40 1,00 4,80 2,70
Примечание. Степень достоверности: 1 = 95%; 2 = 99%; 3 = 99,9%.
Концентрации акролеина 1,52 и 0,51 мг/м3 вызвали статистически достоверное повышение в крови животных количества люминесцирующих лейкоцитов, начиная с 1-й недели затравки до ее конца. Через 11 дней восстановительного периода содержание люминесцирующих лейкоцитов стало уменьшаться, а затем достигло нормы.
Самая меньшая концентрация акролеина (0,15 мг/м3), затравка которой не вызвала у животных каких-либо изменений по другим показателям, через 24 дня от начала затравки повлекла за собой статистически достоверное увеличение числа люминесцирующих лейкоцитов крови у крыс, находившихся в III камере, по сравнению с контрольной группой животных, обследованных тогда же. Подобные изменения .отмечали и другие исследователи. Например, А. Д. Симененко зафиксировала достоверные изменения крови у крыс при хронической их затравке анилином в концентрации 0,03 мг/м3. В то же время П. Г. Ткачев в своих исследованиях каких-либо изменений при данной концентрации вещества, используя другие методы, не обнаружил. Можно, таким образом, предполагать, что метод люминесцентной микроскопии весьма чувствителен.
После затравки мы произвели патогистологическое исследование органов у части подопытных животных. У крыс, затравленных акролеином в концентрации 1,52 мг/м3, в легких обнаружены резкие изменения воспалительного характера в виде гнойного панбронхита, бронхиолита и крупноочаговой пневмонии (в половине наблюдений) с исходом в абс-цедирование. Во внутренних органах (миокард, печень) найдены резкие дистрофические изменения в виде зернистой и жировой дистрофии, с мелкими участками некробиоза. У крыс, вдыхавших пары акролеина в концентрации 0,51 мг/м3, наблюдалась пролиферация цилиндрического эпителия бронхов с гиперпродукцией слизи, избыточной инфильтрацией стенок бронхов эозинофильными лейкоцитами. У крыс, затравленных акролеином в концентрации 0,15 мг/м3, и у контрольных животных заметных изменений не обнаружено.
Таким образом, проведенная нами работа подтвердила среднесуточную предельно допустимую концентрацию акролеина (0,1 мг/м3), установленную ранее расчетным методом и являющуюся ниже экспериментально обнаруженной (0,15 мг/м3).
ЛИТЕРАТУРА
Семе ней к о А. Д. Тезисы докл. 1-й Поволжской научной конференции гигиенистов. Куйбышев, 1963, стр. 142. — Ткачев П. Г. Гиг. и сан., 1963, № 4, стр. 3.
Поступила 3/X 1964 г.
SIJBSTANTIATION OF THE DAILY AVERAGE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF ACROLEIN IN THE ATMOSPHERE
M. I. Gusev, А. I. Svechnikova, I. S. Dronov, M. D. Grebenskovp, А. I. Golovina
The paper contains experimental findings. A 24-hour poisoning with acrolein va-pours at a concentration of 1.52 mg/m3 for a period of two months produced in albino rats a fall of weigth, changes of conditioned reflex activity, a decrease of Cholinesterase
activity of whole blood, a fall of coproporphyrin excretion in the urine and an increase in the number of luminescent leucocytes in the blood. Acrolein at a concentration of 0.15 mg/m3 caused only a rise in the number of luminescent leucocytes in the blood. The daily average maximum permissible concentration of acrolein in the atmosphere is set at a level of 0.1 mg/m3.
УДК 614.777 + 628.3941:661.22
НОВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ СЕРОУГЛЕРОДА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
П. Б. Виноградов
Кафедра гигиены Калининского медицинского института
Сероуглерод (СБг) —прозрачная, сильно преломляющая свет летучая жидкость с довольно резким запахом. Плотность его 1,262 г/см3 при 20°, температура кипения 46,2°, растворимость в воде при 20° приближается к 1800 мг/л. Он может попадать в открытые водоемы со сточными водами заводов искусственной кожи, кирзопропиточных фабрик, комбинатов вискозного шелка и ряда других производств.
Ныне действующая предельно допустимая концентрация (ПДК) СБг (1 мг/л) была предложена в числе первых нормативов, вошедших в водно-санитарное законодательство СССР. Предварительное обоснование она получила в работе С. Н. Черкинского и В. Н. Кононова (1954). Однако авторы ее не проводили специальных санитарно-токсикологических исследований и признавали, что предложенная ими концентрация СБг по влиянию на органолептические свойства воды может быть принята в качестве ПДК впредь до получения новых экспериментальных данных.
Настоящая работа выполнена согласно рекомендации Комитета по санитарной охране водоемов с целью всестороннего обоснования ПДК СБг в водоемах. Экспериментальные исследования проведены по общепринятой методической схеме (С. Н. Черкинский).
Раствор С52 в воде нестоек. Наши опыты подтвердили данные прежних исследователей, причем выявлено, что стабильность С52 в дистиллированной и речной воде одинакова.
Исследуя влияние СБг на органолептические свойства воды, мы установили, что интенсивность запаха в 1 балл («порог восприятия») для большинства одораторов при различных исходных концентрациях вещества лежит на уровне 1 —1,5 мг/л, а интенсивность запаха в 2 балла («практический предел») — на уровне 2—3 мг/л. В таких концентрациях СБг не придает воде окраски и постороннего привкуса.
Результаты органолептического изучения влияния СБг на качество питьевой воды, подвергнутые статистической обработке (Г. Н. Красов-ский), представлены в табл. 1.
Таблица 1
Статистические параметры совокупности данных о влиянии сероуглерода на органе
лептические свойства воды
Интенсивность запаха (в баллах) п м а т V Р ПДК рекомендованная (в мг'л) Нижняя доверительная граница
1 2 31 35 1,298 2,757 0,391 0,948 0,07 0,16 30,1 34,3 5,4 5.8 1.0 1,158 2,438
