CC BY
8
cipitation in gelatine with a staphylococcal antitoxic serum. The staphylococcal enterotoxin produces a pronounced cytotoxic effect on a culture of fibroblasts of the mouse subcutaneous connective tissue.
УДК 613.63:615.9.015
К ВОПРОСУ О НЕКОТОРЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ДЕЙСТВИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЯДОВ-НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ, ПОСТУПАЮЩИХ В ОРГАНИЗМ ОДНОВРЕМЕННО С ВОДОЙ И ВОЗДУХОМ
Канд. биол. наук С. М. Павленко
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В условиях все усиливающейся интенсификации химического окружения человек в течение всей жизни и трудовой деятельности может подвергаться одновременному воздействию одних и тех же веществ, но поступающих в организм разными путями (например, с водой и воздухом). Это действие может быть охарактеризовано как комплексное.
До последнего времени при гигиенических и токсикологических исследованиях влияния на организм факторов малой интенсивности уделялось мало внимания вопросу возможности комплексного действия промышленных ядов. При этом некоторые авторы (Hopkins, 1961, и др.) необоснованно отождествляют комплексное действие веществ с комбинированным действием без соответствующей экспериментальной проверки. А между тем можно предположить, что комплексное действие будет иметь свои особенности.
Изучение особенностей комплексного действия требует постановки специальных экспериментальных исследований прежде всего в отношении наиболее распространенных и токсичных химических веществ, которые могут встречаться в производстве органического синтеза.
Известно, что все органические яды-растворители являются неэлектролитами. К ним относится большинство органических токсических веществ. Неэлектролиты имеют свою классификацию, разработанную (Н. В. Леза-рев) по их физико-химическим свойствам, и разделяются на 9 групп. Эти группы объединяют три типа действия (тип бензола, тип спиртов, а также промежуточный тип эфиров), отличающихся не только физико-химическими свойствами, но также и действием на организм (в том числе наркотическими свойствами).
В связи с этим целью настоящей работы явилось выявление в хроническом эксперименте характера и особенностей комплексного действия органических промышленных веществ — основных типов действия системы неэлектролитов: типа спиртов (этиловый и метиловый спирты); промежуточного типа (циклогексанон), типа бензола) (бензол).
При постановке хронического эксперимента мы ориентировались на уровни тех концентраций и доз, которые могут присутствовать в воздухе рабочих помещений и в воде водоемов. Схема постановки хронических опытов при изучении комплексного действия предусматривала проверку существующих пороговых и недействующих концентраций исследуемых веществ при их раздельном введении. Для всех изучаемых веществ в опытах на 124 крысах были проведены ранее принятые предельно допустимые концентрации (ПДК) в воде водоемов и в воздухе рабочей зоны (табл. 1).
Наши рекомендации по пересмотру ПДК бензола и спиртов в воде водоемов и в воздухе рабочей зоны были принятые 1968 г. соответствующими секциями при Проблемных комиссиях Министерства здравоохранения СССР.
В дальнейшем изучали комплексное действие рассматриваемых веществ в хроническом шестимесячном опыте (табл. 2). При этом каждое вещество изучалось на уровне: а) пороговых (1-я группа животных); б) недействую-
щих (2-я группа животных); в) половин от недействующих доз и концентраций ядов (3-я группа животных); г) контроль (4-я группа животных).
В работе был использован метод условных рефлексов (введение веществ было начато на фоне незакрепленного стереотипа). Изучались изменения со стороны периферической крови (количество гемоглобина, эритроцитов, ретикулоцитов и лейкоцитов) и лейкоцитов с помощью люминесцентной микроскопии. Исследовались некоторые показатели функционального состояния печени: проба Вельтмана, сульфгидрильные группы в сыворотке крови, белковые фракции крови, обмен витаминов, состояние окислительно-восстановительных процессов (активность фермента оксидазы и показателя ката-
Таблица 1
Исходные концентрации и дозы веществ, используемые в эксперименте
Пороговая Недействующая Ранее принятые ПДК (в мг/л) Вновь пересмотренные ПДК (в 1968 г.)
Исследуемое вещество V 3! в СВ 9 а = № 2 St ч А в) •J If = ш <У с. а X к в воде водоемов (в мг/л) • в воздухе рабочей зоны (в мг/м') » tf о Ц ° £ а 2 Ь* т £ в
а х я К X я л V а с.х
Этиловый спирт Метиловый » Циклогексанон Бензол 500 1,5 0,1 0,25 3 0,05 0,1 0,02 100 0,15 0,1 0,025 1 0,01 0,01 0,01 3 (0,15) 0,2 (0,01) 0,5 (0,025) 1000 (1) 50 (0,05) 10 (0,01) 20 (0,02) 3 0,2 0,5 1000 5 10 5
Примечание. В скобках указаны дозы: 1 в мг/кг, 2 в мг!мь
Таблица 2
Вещества (в концентрациях и дозах), используемых в хроническом эксперименте при одновременном их введении в организм животных пероральным и ингаляционным путем
Группа животных
Исследованное 1-я 2-я 3-я
вещество доза (в мг/кг) концентрация (в мг/л) доза (в мг/кг) концентрация (в ли/л) доза (в ли/кг) концентрация (в мг/л)
Этиловый спирт Метиловый » Циклогексанон Бензол 250 0,75 0,05 0,25 1,6±0,15 0,022± 0,009 0,066+ 0,01 0,018± 0,005 100 0,15 0,01 0,025 1±0,2 0,006± 0,001 0,011 ±0,003 0,008± 0,0015 0,05 0,075 0,005 0,012 0,57±0,17 0,0035± 0,0015 0,006± 0,0001 0,0055± 0,001
лазы), а также содержание сиаловых кислот. Все данные обрабатывались статистически. В работе, в качестве функциональной нагрузки использовали разработанный нами для студентов-токсикологических исследований метод электротонических воздействий на центральную нервную систему (С. М. Павленко).
Опыты проводили на 310 крысах, из них у 180 животных исследовали условнорефлекторную деятельность, у 30 — электротоническое воздействие, на 100 крысах были поставлены биохимические исследования.
Ингаляцию осуществляли динамическим путем, ежедневно по 4 часа, • 5 раз в неделю, в течение 6 месяцев. Концентрации соответствовали заданным и подвергались систематическому контролю. Одновременно вещества в водных растворах вводились перорально.
Проведенные исследования показали, что при введении изучаемых веществ в малых дозах и концентрациях одновременно различными путями в хронических опытах выявляются общие закономерности действия. Так, все
испытанные вещества при комплексном введении животным в пороговых дозах и концентрациях оказывали выраженное действие на центральную нервную систему: уже с конца 1—2-го месяца увеличивался латентный период на положительные раздражители, уменьшалась сила рефлексов, особенно на слабые раздражители. Однако к концу хронического опыта отмечалась некоторая «нормализация» условных рефлексов. Наряду с этим обнаруживались изменения в крови, нару-_1 ____г шения окислительно-восстановительных процессов, бел-ковообразовательной функции печени и отклонение других изученных показателей.
При одновременном введении изучаемых неэлектролитов на уровне недействующих доз (соответствующих ПДК) отмечались однотипные изменения в центральной нервной системе в виде увеличения частоты фазовых состояний, а также увеличения латентных периодов на положительные раздражители на 3—4-й месяц исследования. На рис. I показано изменение условно рефлекторной деятельности крыс (по латентному периоду), получавших и ингаляционно. Однако при нервную систему комплексное 1-го месяца.
Рис. 1. Изменение условнорефлекторной деятельности крыс (по латентному периоду), получавших циклогексанон комплексным путем на 2, 3, 5, 6-й
месяцы хронического опыта. а—крысы получают циклогексанон на уровне ПДК в воде водоемов и в воздухе рабочих помещении (0,01 мг/кг + X 0,01 мг/л)\ 6 — крысы получают циклогексанон на уровне двух половин от ПДК (0.005 мг/кг+ 0,005 жг/л). / — латентный период на звонок; 2 — латентный период на свет.
одновременно циклогексанон перорально функциональной нагрузке на центральную действие веществ выявлялось уже в конце
На рис. 2 показано изменение латентных периодов условных рефлексов в обычных условиях и при
Е
"" ■■"и"" йПпи иП р ■ 1 |ППа шП 6
йПпй ЙПЕ е г
Рис. 2. Изменение условнорефлекторной деятельности по латентному периоду у крыс в хроническом опыте (на 2-й месяц) при комплексном введении этанола в обычных условиях (Г) и при анодизации (II).
а — крысы получают этанол на уровне ПДК в воде водоемов и в воздухе рабочих помещений, соответствующих 0.1 мг/кг + 1 мг/л: б — крысы
т ГЦ
получают этанол на уровне двух половин от (0.05 мл/кг + 0,5 мг/лУ. в — контроль.
1ДК
Здесь и на рис. 3: светлые столбики—латентный период на сзет, заштрихованные — темные — дифференцировк
функциональной нагрузке у крыс, получавших этанол в хроническом опыте (на 2-й месяц опыта).
В то время как у контрольных животных, а также у животных, получавших вещество на уровне двух половин ПДК, изменение при анодизации не получено, у подопытных крыс комплексное введение этанола на уровне ПДК вызывает торможение условных рефлексов; при введении вещества на уровне двух половин от ПДК изменений не отмечено.
В хроническом опыте у животных обнаружены и некоторые изменения биохимических показателей — нарушения в выделении витаминов С, группы В, РР, а также окислительно - восстановительных процессов при комплексном введении спиртов. В качестве примера приводятся данные опытов при комплексном введении бензола.
При одновременном введении половин от недействующих доз ПДК ни по одному из показателей изменений не обнаружено, как это видно из рис. 1—2.
При анализе полученных данных, мы учитывали тот факт, что бензол, спирты и циклогексанон являются противоположными по типу действия промышленными ядами-наркотиками, обладающими разными физико-химическими свойствами и принадлежащими к крайним и промежуточным группам системы неэлектролитов. Однако токсичность исследованных неэлектролитов при комплексном введении в хроническом опыте изменяется однонаправлен-но и подчиняется эффекту суммации. При рассмотрении приведенных данных можно прийти к выводу о том, что действие веществ при комплексном поступлении представителей основных типов неэлектролитов дает эффект суммации.
Возникает вопрос: почему же сохраняется единый принцип суммации для самых противоположных по своему действию веществ?
В специально поставленной серии опытов нами была сделана попытка изучить некоторые стороны механизмов полученных закономерностей комплексного действия. При этом исследовались особенности функционального состояния центральной нервной системы. Как известно, основные закономерности нервных процессов были разработаны Н. Е. Введенским в его теории парабиоза, явления которого оказались присущи деятельности всей центральной нервной системы. Учениками Н. Е. Введенского показано, что наркотические вещества являются раздражителями, вызывающими парабиоз со всеми его характерными стадиями.
Изучая механизм парабиотических состояний с помощью электротонических воздействий, Л. Л. Васильев, Д. А. Лапицкий, В. С. Русинов и др. показали, что электротонические воздействия вызывают по-разному функциональное состояние в центральной нервной системе — для анода характерен высокий уровень лабильности I стадии парабиоза; для катода — относительно низкий уровень лабильности, свойственный II стадии парабиоза.
Е. И. Люблина 1 описала два вида действия промышленных ядов — неэлектролитов (наркотиков) на нервную систему. Для веществ типа спирта характерно наркотическое действие при пониженной лабильности центральной нервной системы, при этом углубление наркоза вызывается воздействием катода постоянного тока. Наркоз же под влиянием веществ типа бензола протекает на высоком уровне лабильности, углубление наркотического состояния возникает при действии анода. Однако все эти данные были получены при относительно больших дозах, вызывающих у животных наркотическое состояние.
В наших же опытах при длительном действии малых количеств этих веществ усиление торможения во всех случаях вызывал анод постоянного тока, который использовался нами в качестве функциональной пробы. При изучении действия различных доз промышленных веществ — неэлектролитов на фоне электротонических воздействий нами были получены данные, которые позволили на основании учения Н. Е. Введенского о парабиозе дать объяснение некоторым особенностям комплексного действия.
Применение электротонических воздействий в хронических опытах при изучении комплексного действия веществ показало, что только анодизация (а не катодизация) позволяла выявить пороговые дозы бензола, спирта и циклогексанона. В то же время при введении больших доз циклогексанона и спиртов усиление торможения вызывал катод, а не анод.
На рис. 3 приводятся данные изменения условнорефлекторной деятельности у крыс, получавших перорально циклогексанон в больших и малых дозах с применением анода и катода. Как видно из рис. 3, при однократном введении циклогексанона в дозе 0,05 мг/кг торможение условного рефлекса наступало только при воздействии анода, в то же время при большой дозе
1 Автореферат докторской диссертации. М., 1959.
Рис. 3. Изменение условнорефлекторной деятельности у крыс при пероральном введении циклогек-саиона на фоне электротонических воздействий. А — при введении дозы 0,05 и Б — 5 мг/кг. а — фон; б — на фоне анодизации; в — на фоке катодизацин. Остальные обозначения те же. что и на рис. 2
5 мг/кг торможение условного рефлекса усиливалось уже под влиянием катода постоянного тока.
Таким образом, полученные нами данные указывают на то, что одни и те же вещества вызывают различные изменения в центральной нервной системе в зависимости от величины дозы, т. е. вызывают разные стадии парабиоза по Н. Е. Введенскому.
Если принять во внимание работы Л. Л. Васильева, Д. А. Лапицкого и др., которые показали, что электротонические воздействия изменяют функциональное состояние центральной нервной системы на разных уровнях лабильности: катод — на относительно низком уровне, анод— на высоком, то в наших опытах при изучении комплексного действия малых доз промышленных ядов изменения, очевидно, протекают на высоком уровне лабильности, свойственно I стадии парабиоза.
Эта I стадия парабиоза хорошо изучена школой Н. Е. Введенского. Показано, что для этой стадии парабиоза, называемой уравнительной, характерна суммация всех дополнительно поступающих вредностей (согласно закону суммации раздражений), но не усиление, так как в противном случае I стадия парабиоза неминуемо перейдет в стадию торможения, для которой уже будет свойственно действие не анода, а катода. В то же время вещества типа спирта, циклогексанона и др. в больших дозах, как показано на рис. 3, вызывают изменения в центральной нервной системе на низком уровне лабильности.
Полученные данные позволяют на основании учения Н. Е. Введенского о парабиозе дать объяснение одной из сторон неспецифического действия малых количеств промышленных ядов-неэлектролитов при их комплексном действии. Показано, что факторы малой интенсивности всегда вызывают изменения в центральной нервной системе на уровне I стадии парабиоза, для которой характерна суммация любых поступающих вредностей.
Выводы
1. Полученный экспериментальный материал дает возможность наметить общую закономерную реакцию организма на поступления вредных веществ — неэлектролитов в малых концентрациях и дозах одновременно разными путями, выражающуюся в эффекте суммации их действия.
2. Разработаны некоторые теоретические положения к объяснению особенностей комплексного действия, основываясь на учении Н. Е. Введенского о парабиозе.
ЛИТЕРАТУРА
Васильев Л. Л. Значение физиологического учения Введенского Н. Е. для невропатологии. Л., 1953. — Введенский Н. Е. Возбуждение, торможение и наркоз. Л., 1953.—Лазаре в Н. В. Неэлектролиты. Опыт биолого-физико-химической
•их систематики. Л., 1944. —Лапицкий Д. А. Опыт функционального анализа некоторых патологических процессов. Дисс. докт. Л., 1946. — Павленко С. М. Тезисы и рефераты докл. 20-го Совещания по проблемам высшей нервной деятельности. М. —Л., 1963, с. 185. — Павленко С. М. В кн.: Методики санитарно-токсикологического эксперимента. М., 1968, с. 5. — Русинов В. С. Ж- высш. нервн. деят., 1965, в. 2, ■с. 217. .
Поступила 6/VII 1971 г.
•CERTAIN COMMON TRAITS IN THE ACTION INDUSTRIAL NONELECTROLYTE POISONS ENTERING THE BODY SIMULTANEOUSLY WITH THE WATER AND AIR
S. M. Pavlenko
The paper contains theoretical substantiation of the regularity of the complex action of industrial nonelectrolyte poisons. Four substances (ethyl and methyl alcohols, cyclohexa-non and benzol) are taken as an example. The experimental data presented makes it possible "to trace the regularity in body reactions to long-term joint entry into the body of noxious nonelectrolyte substances at small concentrations and doses. As a rule the effect produced as the sum of effects of all the substances present.
УДК 611.8 +в 12.017.11:68:688.386.1
СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ И ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА УЧАЩИХСЯ, ОСВАИВАЮЩИХ ПРОФЕССИЮ ЛАБОРАНТА
ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А. 3. Белоусов I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
В процессе освоения профессии лаборанта химической и нефтехимической промышленности подростки подвергаются воздействию различных химических веществ в концентрациях, как правило, на уровне предельно допустимых для производственных помещений. Учитывая это, мы считали целесообразным наряду с изучением учебно-производственного режима таких подростков провести динамические наблюдения за состоянием их здоровья и иммунобиологической резистентностью их организма. Для этой цели было установлено динамическое медицинское наблюдение за 25 девушками, осваивающими специальность лаборанта химической и нефтеперерабатывающей промышленности, на протяжении ^/2 лет обучения в профессионально-техническом училище (ПТУ), полугодовой производственной практики и последующих 172 лет самостоятельной работы в заводских лабораториях.
На протяжении 31/2 лет проведено 7 медицинских осмотров: 1-й — предварительный, перед поступлением в училище, 2-й — в конце первого семестра обучения в училище, 3-й — в начале второго семестра, после летних каникул, 4-й — в конце третьего семестра обучения в училище, перед началом полугодовой производственной практики, 5-й — в конце полугодовой производственной практики, 6-й — через полгода после окончания училища и самостоятельной работы в лабораториях завода и 7-й — через 17г года после окончания училища и самостоятельной работы на заводе. В предварительном и периодических медицинских осмотрах принимали участие врачи-специалисты (терапевт, хирург, невропатолог, окулист, отоларинголог, стоматолог). Проводились антропометрические измерения, функциональные пробы сердечно-сосудистой системы, клинический анализ крови, исследовалась иммунобиологическая резистентность организма (фагоцитарная активность лейкоцитов крови, бактерицидные свойства кожи).
Большинство девушек при поступлении в училище были в возрасте 17 лет и имели физическое развитие среднее и выше среднего. При предварительном медицинском осмотре они не предъявляли жалоб.
