CC BY
7
ДИСКУССИИ
и
ОТКЛИКИ ЧИТАТЕЛЕЙ
УДК 612.822.4.54:625.521.21-092.9
К ВОПРОСУ О ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ К ДЛИТЕЛЬНОМУ ДЕЙСТВИЮ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПАРОВ БЕНЗИНА
Доктор биол. наук Е. И. Люблина, канд. мед. наук Н. А. Минкина, канд. биол. наук М. Л. Рылова
Научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний, Ленинград
В работах, проведенных Е. И. Любляной, И. В. Олюниным, К. С. Клинской и др., В. Я. Русиным и А. О. Лойтом, Г. М. Мухамето-вой, было показано, что понижение чувствительности, т. е. привыкание животных к парам органических растворителей (неэлектролитов), сопровождается некоторым улучшением вегетативных функций организма и сдвигами в функциях щитовидной железы и коры надпочечников. Мы ставили своей целью выяснить, как протекает привыкание к воздействию неэлектролита в более низких концентрациях и при большей длительности экспериментального периода, т. е. в условиях, значительно более близких к производственным (по сравнению с теми, которые наблюдались в упомянутых выше работах). Требовалось экспериментально проверить предположение (Н. В. Лазарев и др.), что привыкание к парам неэлектролита, вызывающее состояние неспецифически повышенной сопротивляемости (СНПС), является лишь фазой действия неэлектролита, за которой при продолжении воздействия следуют неблагоприятные сдвиги в организме. Неясно было и то, возникает ли СНПС при влиянии подпороговых концентраций изучаемого вещества, когда появляется это состояние и какова его длительность.
Опыты были поставлены на белых мышах, белых крысах и морских свинках, которые испытывали хроническое воздействие паров бензина «Галоша» по 4 раза в день, 6 раз в неделю в течение 13'/2—15 месяцев. Средние концентрации паров бензина, установленные с помощью газоанализатора УГ-1-47 и измеренные в разное от начала экспозиции время, составляли от 1,08 ±0,028 до 1,53±0,032 мг/л. Пороговые концентрации паров бензина по действию на центральную нервную систему животного мы определяли1 в исходном периоде2 и в течение 15-месячного эксперимента у крыс 7 раз и у морских свинок 4 раза.
1 Суммационно-пороговый показатель центральной нервной системы устанавливали по методу С. В. Сперанского.
2 Пороговые концентрации паров бензина в исходном периоде для большей части крыс составляли 2,5—3 мг/л, а для большей части свинок— 1,5 мг/л.
В наших опытах выявлена одна существенно новая черта — развитие привыкания животных к действию паров неэлектролита в особенно низких концентрациях: они для подавляющего большинства животных были ниже пороговых при 40-минутных экспозициях. Привыкание в этих условиях было довольно быстрым, но не отличалось устойчивостью, наблюдалась многофазность эффекта. Вместе с тем у части крыс и большинства морских свинок в конце периода экспозиций отмечалось повышение чувствительности центральной нервной системы к парам бензина; иными словами, фаза привыкания перешла в фазу сенсибилизации (рис. 1 и 2).
В конце эксперимента у 10 пар крыс и 5 пар свинок была взята кровь из сердца для определения в ней содержания углеводородов. Кровь брали одновременно у пары животных (подопытного и контрольного) после 10-минутного воздействия паров бензина в концентрации 10 мг/л во время экспозиции. Каждую особь фиксировали так, чтобы внутри камеры находилась лишь ее голова. Концентрацию углеводородов определяли
путем анализов пробы крови методом окисления их йодноватым ангидридом (метод видоизменен Р. Г. Кристалинской). Результаты исследования приведены в таблице. Из таблицы видно, что при наличии при-
—ьиО
2 3 4 3 6 7 8 9 Ю // Г 2 13 К Месяцы экспозиций
Рис. 1. Средние значения пороговых концентраций паров бензина (в мг/л) у подопытных и контрольных животных, установленные перед их умерщвлением. / — подопытные животные; 2 — контрольные животные. Линии, соединяющие точки, даны условно для удобства обозрения средних и их доверительных границ.
N свинки / Привыкание Исходный уровень_ Сенсибилизация
М свинки Привыкание Исходный ивовень Сенсибилизация
N евин ни Привыканиег
Исхооныи уровень}_
сенсибилизация
ю
Рис. 2. Развитие привыкания и сенсибилизации к парам бензина у морских свинок по ходу опыта. А — опытная группа; Б — контрольная группа.
выкания к парам бензина концентрации углеводородов в крови подопытных животных меньше, чем в крови контрольных, а при наличии сенсибилизации, наоборот, концентрации углеводородов в крови подопытных животных больше, чем в крови контрольных.
Наряду с привыканием к действию паров бензина в первые 8 месяцев у подопытных животных развилось СНПС. Об этом свидетельствуют более поздние случаи гибели их от интеркуррент-ных заболеваний и меньшее число погибших подопытных животных по сравнению с контролем, а также меньшее падение ректальной температуры у экспериментальных крыс в ответ на холодовую пробу, примененную на 8-м месяце при максимальном привыкании их к парам бензина.
Привыкание к парам бензина связано не только с СНПС, но и с повышением возбудимости центральной нервной системы. Так, средние суммационно-пороговые показатели у подопытных животных при наличии такого привыкания были ниже, чем у контрольных, а в периоды спада его и частичной сенсибилизации крыс к бензину— выше1. Однако привыкание к парам бензина имело и ряд отрицательных последствий: одно из них—это ухудшение терморегуляции при холодовой нагрузке крыс на 2-м месяце экспозиции. В конце эксперимента, когда у большей части крыс и отдельных морских свинок еще отмечалось привыкание к изучаемому веществу, у всех видов подопытных животных уже выявлялось некоторое отставание веса тела по сравнению с контрольными. В конечном периоде, кроме того, отмечена большая гибель подопытных крыс. У подопытных мышей отношения двигательной активности в ночное и дневное время были извращены. Прямолинейное движение после вращения в центрифуге восстанавливалось у них дольше, чем у контрольных. Все это говорит о том, что в конце экспозиций подопытные животные, особенно мыши, оказались более ранимыми и менее выносливыми, чем контрольные, тогда как в периоды выраженного привыкания к парам бензина у первых выявилось наличие СНПС.
Таким образом, 15-месячное воздействие на крыс паров бензина в концентрациях, составлявших для большей части животных 7з или 2/3 пороговой по действию на центральную нервную систему, явилось далеко не безразличным для их организма и вызывало у них ряд отрицательных сдвигов.
Для человека пороговые концентрации паров бензина, действующие на коленный рефлекс при 40-минутной экспозиции, равны 0,5—2 мг/л, причем чаще всего 0,5 мг/л (Э. Н. Левина и Е. И. Люблина). Предельно допустимая концентрация (ПДК) бензина «Галоша» равна 0,3 мг/л, т. е. для большинства людей она равна пороговой и лишь для отдельных лиц составляет 0,33 или 0,17 пороговой.
Следовательно, концентрация паров бензина в наших опытах для большей части животных соответствовала 0,33 и 0,66 их пороговой. Иначе говоря, примененная нами концентрация представляет собой как бы ПДК для крыс. ПДК того же вещества для большинства людей равняется 0,6 их пороговой концентрации.
Естественно напрашивается вывод, что существующая ПДК бензина не гарантирует человека от неблагоприятных сдвигов в состоянии его здоровья, если он будет испытывать ее действие значительную часть
1 Уменьшение суммационно-порогового показателя означает улучшение способно-
сти центральной нервной системы к суммации подпороговых импульсов, т. е. повышение ее возбудимости. Здесь, как и во всей статье, приведены только статистически достоверные результаты.
Относительные концентрации углеводородов в крови подопытных животных (за единицу приняты концентрации, определяемые в тех же
условиях в крови контрольных животных)
Привык-
шие к па- Сенсибилизиро-
рам бензи- ванные
на
белые кры- белые морские
сы крысы свинки
0,88 2.91
0,87 2,44
0,57 2,13
0,50 1,52 1,51
0,44 1,49
0,26 1,37
0,18 1,33
рабочего времени. Такая концентрация задерживает возникновение сенсибилизации к яду, но не предотвращает его.
В экспериментах 3. И. Барбашовой и опытах М. А. Розина при длительной адаптации животных к гипоксии и другим неблагоприятным факторам отмечалось повышение активности окислительных ферментов и устойчивости тканей к альтерации. Наши опыты показали, что при воздействии бензина содержание углеводородов в крови привыкших к парам его, сенсибилизированных и контрольных животных изменяется неодинаково; следовательно, и здесь имеются изменения не только в нервной или других системах и органах, но, по-видимому, и на клеточном уровне.
Различное содержание углеводородов в крови нельзя объяснить каким-либо изменением внешнего дыхания. Ведь насыщение крови парами бензина происходит быстро, и уже через 10 мин. у разных видов мелких лабораторных животных и даже у кроликов должно быть полное равновесие между содержанием углеводородов в артериальной крови и во вдыхаемом воздухе (Н. А. Толоконцев). При этом в венозной крови может содержаться углеводородов лишь немногим меньше, чем в артериальной, так как кровь теряет небольшую часть углеводородов только при прохождении через жировые депо, а они плохо васкуляризированы. Различное содержание углеводородов в крови животного при привыкании и сенсибилизации к изучаемому веществу позволяет сделать и практически важный вывод: о наличии такого привыкания или сенсибилизации можно судить по содержанию в крови (при пробе со стандартной экспозицией и концентрацией вещества) неэлектролита, с которым соприкасается работающий. Возможно также, что подобная проба помогла бы решить вопрос о необходимости перевода того или иного человека на другую работу гораздо быстрее, чем его подробное клиническое исследование.
Выводы
1. Привыкание центральной нервной системы к влиянию углеводородов (в частности, бензина) развивается при ежедневном 4-часовом воздействии малых (подпороговых) концентраций паров вещества в течение нескольких недель. Максимум привыкания достигается, по-видимому, тем позже, чем меньше концентрация неэлектролита. При воздействии подпороговых концентраций привыкание имеет фазовый характер, сопровождается периодами снижения адаптации или даже повышения чувствительности центральной нервной системы к агенту (сенсибилизация).
2. В результате 15-месячного ежедневного воздействия паров бензина в подпороговых концентрациях почти у всех морских свинок и некоторых крыс наступила сенсибилизация к бензину.
3. Привыкание и сенсибилизация организма к парам углеводородов выражают глубокое влияние яда на различные органы и системы на разных биологических уровнях. При этом выраженное привыкание центральной нервной системы связано и с уменьшением содержания неэлектролита в крови подопытного животного, а сенсибилизация — с повышением содержания яда в его крови по сравнению с кровью контрольного животного, находившегося в тех же самых условиях.
4. В конце длительного многомесячного действия паров бензина при наличии привыкания центральной нервной системы к ним у большей части крыс снижался вес тела. Кроме того, большая часть их по сравнению с контрольной группой погибла от интеркуррентных заболеваний. Таким образом, привыкание, т. е. снижение чувствительности, центральной нервной системы к действию яда не обязательно сопровождается состоянием неспецифически повышенной сопротивляемости; следовательно, между ними нельзя ставить знак равенства.
ЛИТЕРАТУРА
Барбашова 3. И. В кн.: Материалы конференции по проблеме адаптации, тренировки и другим способам повышения устойчивости организма. Винница, 1962, с. 31; Физиол. ж. СССР, 1963, № 5, с. 626; Там же, 1964, № 11, с. 1385. — К л и н с к а я К. С., Люблина Е. И., Минкина Н. А. и др. В кн.: Материалы научной сессии, посвящ. итогам работы Научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний за 1961— 1962 годы. Л., 1963, с. 173.— Лазарев Н. В., Люблина Е. И., Р о з и н М. А. Пат. физиол., 1959, № 4, с. 16. — Левина Э. Н., Л ю б л и н а Е. И. В кн.: Рефераты научных работ токсикологической лаборатории Ленинградск. научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1950, с. 25. — Люблина Е. И. В кн.: Материалы конференции по проблеме адаптации, тренировки и другим способам повышения устойчивости организма. Винница, 1962, с. 177. — Люблина Е. И., Олюнин И. В. В кн.: Руководство по гигиене труда. М., 1963, т. 2, с. 148. — Мухаметова Г. М. В кн.: Актуальные вопросы гигиены труда, промышленной токсикологии и профессиональной патологии в нефтяной и нефтехимической промышленности. Уфа, 1964, с. 89. — Р о з и н М. А. В кн.: Материалы конференции по проблеме адаптации, тренировки и другим способам повышения устойчивости организма. Винница, 1962, с. 168. — Русин В. Я-, Лойт А. О. В кн.: Вопросы общей промышленной токсикологии. Л., 1963, с. 76. — Т о л о к о н ц е в Н. А. В кн.: Применение математических методов в биологии. Л., 1960, с. 186.
Поступила 9/1II 1965 г.
УДК 614.72-074(049.3)
ПО ПОВОДУ РЕЦЕНЗИИ А. Г. ATJ1ACOBA
Канд. хим. наук М. С. Быховская 1
А. Г. Атласов, рецензируя «Технические условия на методы определения вредных веществ в воздухе» (вып. III, изд-во «Медицина». М., 1964), высказывает опасения по поводу способа исследования двуокиси азота в воздушной среде. Ссылаясь на руководство И. Кольтгофа и Р. Белчери, он приводит реакцию взаимодействия йодида калия с нитрит-ионом по уравнению:
2J- + 4Н + ->- 2NO + J2 + 2Н30.
Образующаяся окись азота быстро окисляется кислородом воздуха до двуокиси азота, которая снова реагирует с йодидом калия. Возникают беспокойства о возможности влияния взаимодействия нитрита с йодидом на точность определения двуокиси азота. Необходимо учесть, что в указанном выше руководстве это уравнение приведено применительно к кислым растворам. В наших же условиях проводят поглощение газообразной двуокиси азота в нейтральный раствор йодида калия. При этом реакция между йодидом калия и газообразной двуокисью азота в конечном счете протекает по уравнению:
2KJ + 2N02-> J2 + 2KNOf.
Вторичной реакции между нитрит-ионом и избытком йодида калия не будет. По данным авторов метода3, нитрит-ион количественно сохраняется в растворе йодида калия 5 суток и дает с реактивом Грисса — Илосвая равноценный колориметрический эффект. Что касается влияния сульфита и йодида калия, то оно было тщательно проверено в экспериментальных и практических условиях, в соответствии с чем и рекомендована чувствительность метода.
Нет основания опасаться влияния мочевины и алифатических аминов. Мочевина может находиться лишь в виде аэрозоля, которую легко отфильтровать. Кроме того, она реагирует с нитрит-ионом только в кислом растворе. Алифатические амины определению не мешают.
Поступила 15/1II 1966 г.
1 По поручению методического бюро по промсанхимии при проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии».
2 См. Справочник химика. Госхимиздат, 1952, том III, с. 559.
3 Н. Г. Полежаев и В. В. Гирина. Гигиена и санитария, 1949, № 11, с. 26.
