CC BY
7
УДК 614.72:(Ш1.722.1 +615.711.12-09»
К ТОКСИКОЛОГИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГИДРОЛИЗНОГО СПИРТА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Канд. мед. наук Р. Убайдуллаев
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР (Москва) и Узбекский научно-исследовательский институт гигиены, санитарии и профзаболеваний
(Ташкент)
Гидролизный спирт, применяемый во многих отраслях народного хозяйства,— это этиловый спирт, имеющий в своем составе от 0,5 до 1,5% некоторых примесей (уксусная кислота, ацетальдегид, метиловый спирт, изобутиловый спирт, фурфурол). Его производство основано на брожении гексозного сахара, получаемого из гексозасодержащих растений. По характеру действия гидролизный спирт (этанол) является наркотиком и нервным ядом; в больших концентрациях он сначала вызывает возбуждение, а затем паралич центральной нервной системы. Длительное хроническое воздействие больших доз гидролизного спирта может повлечь за собой тяжелое органическое заболевание нервной и сердечно-сосудистой систем, пищеварительного аппарата, печени и т. д.
В литературе нет данных о действии малых концентраций этанола на человека и животных при вдыхании; не установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) его в атмосферном воздухе, а также отсутствуют сведения о загрязнении атмосферного воздуха этанолом вокруг соответствующих предприятий.
Для исследования этилового спирта в атмосферном воздухе мы использовали метод И. А. Селиной, основанный на взаимодействии спирта с ванадий-оксихинолТГновым комплексом; при этом образуется оранжевая окраска. Чувствительность метода 0,002 мг в объеме 2,5 мл.
Для определения порога запаха этанола была отобрана группа из 25 практически-здоровых людей в возрасте от 18 до 40 лет. Каждый день проводились^ясследования только с одной концентрацией его при повторении от 3 до 5 раз. Было сделано 385 определений порога запаха с 7 концентрациями (от 14,8 до 6,3 мг/м3). Порогом обонятельного ощущения гидролизного спирта у наиболее чувствительных лиц данной группы оказалась концентрация, равная 7,1 мг/м3, а подпороговая 6,3 мг/м3.
Для изучения влияния малых концентраций эталона (8,29, 6,97 и 6,12 мг/м3) на световую чувствительность глаза методом темновой адаптации было проведено 42 определения. Концентрация этанола на уровне 8,29 мг/м3 повлекла за собой изменения в ходе кривой темновой адаптации у всех 4 наблюдаемых. У 2 наиболее чувствительных лиц минимальная действующая концентрация этилового спирта на световую чувствительность глаза составляла 6,97 мг/м3. Недействующей для этих лиц была концентрация 6,12 мг/м3 (табл. 1).
Порог рефлекторного изменения световой чувствительности глаз при вдыхании паров гидролизного этилового спирта (на 20-й минуте в % к 15-й минуте)
Наблюдаемый Чистый воздух Концентрация (в мг/м')
8,29 6,97 6,12 пороговая подпоро-говая
л. 158,6 (о) 194,8 (б) 150 (о) 8,29 6,97
Е. 156,0 (о) 226,7 (б) 155,6 (о) 8,29 6,97
А. 133,5 (о) 223,6 (с) 151,8 (б) 134,3 (о) 6,97 6,12
В. 148,0 (о) 214,4 (б) 130,7 (б) 147,8 (о) 6,97 6,12
Пимечание. В скобках — степень достоверности: б — 99%, с — 99,9%; о — недостоверные изменения.
100 ---
При изучении влияния малых концентраций этанола (6,14 и 4,9 мг/м3) на электрическую активность головного мозга мы использовали методику реакции вспышки а-ритма человека, разработанную А. Д.
Семененко и Б. Н. Ба-в % лашевым. Исследование
проведено на 5 наиболее й б_ _ ^ чувствительных лицах с
~ одинаковых условиях в
одно и то же время дня. Опыт с каждой концентрацией ставили не менее 4—5 раз. Результаты исследования и анализ статистической обработки материалов показывают, что концентрация
6,14 мг/м3 оказалась действующей для всех 5 исследуемых. Недействующая концентрация составляла 4,9 мг/м3. Кривые, иллюстрирующие действие малых концентраций гидролизного этилового спирта на электрическую активность коры головного мозга у одной из испытуемых, представлены на рис. 1.
Результаты всех физиологических исследований по указанным выше методикам приведены в табл. 2.
На основании изучения рефлекторных реакций человека мы предлагаем максимальную разовую ПДК гидролизного этилового спирта в атмосферном воздухе на уровне 5 мг/м3.
Для обоснования среднесуточной ПДК гидролизного этилового спирта мы провели круглосуточную динамическую затравку животных в течение 90 дней. Было отобрано 45 белых крыс-самцов весом 100— 120 г. Все они были разделены на 3 группы: 1-ю группу животных подвергали воздействию паров этанола в концентрации 25 мг/м3, 2-ю — на уровне предложенной нами максимальной разовой ПДК (5 мг/м3);
5 7 3 Врелт ¡в /пин)
Рис. 1. Реакция вспышки а-ритма мозга человека при вдыхании паров гидролизного этанола у исследуемой М.
-а — правое затылочно-височное отведение; б — левое заты-лочно-височное отведение; А — подача газа; Б — выключение газа; / — чистый воздух; 2 — концентрация 1,46 мг/мг\ 3 — концентрация 1,0! мг/м3.
3-я группа крыс была контрольной. Для оценки действия паров этанола на организм животных мы изучали их поведение и динамику веса, моторную хронаксию мышц-антагонистов, выведение копропорфирина с мочой, активность холинэстеразы цельной крови, общее количество белков и белковые фракции сыворотки крови. Все результаты исследования были обработаны статистически.
Содержание этанола в каждой камере определяли ежедневно после предварительной установки постоянства концентраций. В 1-й группе оно составляло в среднем 29,25 ± ±2,1 мг/м3, во 2-й группе — 5,59 ± ±0,45 мг/м3. В ходе затравки все животные были здоровы, активны и умеренно прибавляли в весе. Однако у крыс 1-й группы наблюдалось некоторое несущественное отставание в весе.
Изучение хронаксии мышц-антагонистов — один из основных тестов, отражающих функциональные сдвиги в центральной нервной системе при вдыхании малых концентраций токсических веществ (П. О. Макаров; К. А. Буштуева, 1964 и др.). Хронаксию мышц-антагонистов мы исследовали у 5 крыс каждые 10 дней. Исследования показали, что у крыс 1-й группы изменение моторной хронаксии наступило на 6-й неделе затравки и проявилось в нарушении правильного соотношения хронаксии разгибателей и сгибателей (рис. 2). К концу восстановительного периода соотношение нормализовалось. У крыс 2-й группы статистически достоверных изменений по сравнению с контрольной группой не было.
Активность холинэстеразы цельной крови мы определяли химическим колориметрическим методом (А. П. Мартынова). Было исследовано 5 крыс каждой группы, кровь у них брали один раз в 15 дней. Время гидролиза ацетилхолина в норме составляло 37—39 мин.
В конце 6-й недели затравки наступило некоторое угнетение активности холинэстеразы у животных 1-й группы; время гидролиза ацетилхолина увеличилось до 42 мин. Однако к концу 9-й недели оно вернулось к норме, а на 10—11-й неделе снова увеличилось, что, видимо, связано с мобилизацией защитных функций организма животных. Через 20 дней восстановительного периода время гидролиза ацетилхолина нормализовалось У крыс 2-й группы по сравнению с контрольной группой измене-ния не было (рис. 3).
1 Докторская диссертация.
Сводные данные рефлекторного действия
малых концентраций гидролизного этилового спирта на рецепторы органов дыхания
Порог
Концентрация (в мг/м3)
порого- подпевая роговая
Обонятельного ощущения ..........
Рефлекторного изменения световой чувствительности глаза . . . . Действия на электрическую активность коры головного мозга . . .
7,1 6,9 6,1
6,3 6,1 4,9
23 3 13 22 3I 9 19 29 9 18 29 II 23 1
¡у г г V г а 71 шшшшштч
йни исс ледоби них
Рис. 2. Изменение соотношений хронаксии мышц-антагонистов у крыс различных групп.
А — Б — период затравки; / — контрольная группа; 2 — 1-я группа; 3 — 2-я группа.
О действии малых концентраций паров гидролизного этанола на порфириновый обмен мы судили по выведению копропорфирина с мочой. Копропорфирин определяли по методу Фишера. Экстрагировали порфи-рин из мочи эфиром, а количественное определение проводили на спектрофотометре СФ-4 в диапазоне волн 401—405 ммк. Суточную дозу мочи
каждой группы животных 5 (по 5 крыс) собирали в спе-
циальных камерах из стекла.
Копропорфирин исследовали раз в 2 недели, количество его пересчитывали на 100 г веса животного. У крыс 1-й группы выделение коп-ропорфирина с мочой с 6-й
§
ь ^
а
б «*
«I
SO,
v а а гп
Uhu исследованы в
Рис. 3. Изменение активности холннэстеразы цельной крови у крыс различных групп.
А— Б — период затравки; / — контрольная группа; 2 — 1-я группа; 3 — 2-я группа.
* * §
I
недели затравки резко снизилось и находилось на таком уровне до конца затравки (рис. 4). К концу восстановительного периода оно нормализовалось. У крыс 2-й группы статистически достоверных изменений по сравнению с контрольной группой не выявлено.
Действие малых концентраций паров гидролизного этанола на общее количество белков и их фракционный состав в сыворотке крови крыс мы изучали методом электрофореза на бумаге. Белковые фракции сыворотки крови исследовали у 5 крыс каждой группы раз в 15 дней. У крыс 1-й группы к концу 2-го месяца затравки количество альбуминов снизилось, а количество углобулинов увеличилось, причем увеличение было статистически достоверным и сохранилось до конца затравки. Даже в период восстановления после затравки эти изменения фракции не возвратились к норме. У крыс 2-й группы никаких сдвигов не обнаружено.
Изменения общего количества белков у крыс всех групп не наблюдалось (табл.3)•
Таким образом, непрерывная затравка в течение 90 суток оказала отчетливое действие на животных 1-й группы (29,2 мг/м3) и не оказала действия на животных 2-й группы (5,59 мг/м3). Это дает нам право рекомендовать среднесуточную ПДК гидролизного спирта на уровне максимальной разовой, т. е. 5 мг/м3.
Наши предложения в 1965 г. одобрены секцией по санитарной охране атмосферного воздуха Всесоюзной проблемной комиссии.
27 « II 25 8 22 6 19 3 15 25 5
а 7 7 7 шштшшшта.
Дни исследования
Рис. 4. Изменение выведения копропорфирина с
мочой у крыс различных групп. А — Б — период затравки; 1 — чистый воздух; 2 — 1-я группа; 3— 2-я группа.
Изменение о5щего количества белкоз и белковых фракций сыворотки крови (в %) при хронической затравке белых крыс парами гидролизного этилового спирта
Период Группа Общее количество белков Альбумины Глобулины Альбумино-глобулиновый коэффициент
а 3 V
До затравки 1-я 9,09 42,3 23,8 19,5 14,4 0,73
2-я 9,05 42,6 22,9 20,4 14,1 0,74
3-я 8,91 45,1 22,9 19,4 12,6 0,83
На 90-й день 1-я 9,40 36,3 23,4 23,5 16,8 0,54
затравки 2-я 8,63 45,4 21,1 21,1 12,4 0,84
3-я 8,73 42,9 21,8 21,1 14,2 0,76
Восстановле- 1-я 9,38 37,9 24,0 22,6 15,5 0,60
ние 2-я 8,67 44,8 21,1 21,8 12,3 0,83
3-я 8,79 44,2 19,8 23,4 12,6 0,80
ЛИТЕРАТУРА
Макаров П. О. Адекватная оптическая хронаксия в физиологии и клинике. Л., 1952. — М а р т ы н о в а А. П. Гиг. труда, 1957, № 4, с. 23.— Селина И. А. Тезисы докл. 8-й научн. конференции молодых специалистов Московск. научно-исслед. ин-та санитарии и гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана. М., 1960, с. 84.
Поступила 2/VII 1965 г.
THE TOXICITY OF SMALL CONCENTRATIONS OF HYDROLYSED ALCOHOL IN
THE ATMOSPHERE
R. Ubaidullaev
For estimating the one-time maximum permissible concentration (MPC) of hydrolv-sed ethyl alcohol in the air the author determined the threshold value of the smell of ethanol, its reflex action on the light sensitivity of the eyes and that on the electric activity of the cerebral cortex. In a chronic 24-hour test performed over albino rats under study were the chronaxy of muscle-antagonists, the whole blood cholinesterase, the copro-porphyrine excretion in the urine, the total amount of proteins and their fractional composition in the blood serum.
On the basis of these findings the one-time and the daily average MPC of hydroly-sed ethyl alcohol in the air is recommended to be set at a level of 5 mg/m3.
УДК 614.72:613.155.3:661.51
К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ АММИАКА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
М. М. Сайфутдинов Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Аммиак — один из важнейших продуктов современной химической промышленности. Он является исходным сырьем для производства солей аммония, азотной кислоты, разнообразных азотных удобрений, красителей, многих лекарственных и взрывчатых веществ, широко применяется в холодильной технике, в сельском хозяйстве в качестве жидкого удобрения, для азотирования стальных изделий. По характеру действия
