CC BY
6
Выводы
1. В процессе промышленного получения комплексных фторидов тантала, ниобия и циркония возможно попадание этих соединений в организм работающих как при дыхании, так и через желудочно-кишечный тракт,
2. При оценке условий труда наряду с комплексными фторидами металлов необходимо учитывать возможность воздействия на организм ряда других факторов: паров плавиковой кислоты, а-излучений, неблагоприятных метеорологических условий и производственного шума.
3. Фториды редких металлов в отличие от других соединений тех же металлов являются промышленными ядами высокой токсичности, связанной с присутствием фтора в составе комплексного соединения.
4. Ввиду высокой токсичности и сильного раздражающего местного действия комплексных фторидов редких металлов следует при работе с этими соединениями предусматривать меры, предупреждающие поступление пыли в воздух рабочего помещения, а также максимально уменьшить непосредственный контакт с ними.
ЛИТЕРАТУРА
Егоров Ю. Л. Материалы по гигиенической характеристике производственной пыли редких металлов — тантала и ниобия. Дисс. канд. М., 1957. — Могилевская О. Я. Гиг. труда, 1960, № 6, с. 27. — Р е ш е т ю к А. Л. В кн.: Вопросы гигиены физиологии труда и профпатологии в угольной металлургии. Донецк, 1962, с. 36. — С о с h-r а и К. W., D о u 1 1 J., М а г и г М. et al., Arch, industr. Hyg., 1950, v. !, p. 637.
Поступила 29/V 1967 г.
HYGIENIC FEATURES OF THE PRODUCTION PROCESS OF FLUORIDES OF RARE METALS
/. V. Shalganova
The fluorides of rare metals are highly toxic industrial poisons. The features of their effect on the body differ considerably from the effect produced by the oxides and the metale themselves due to the presence of fluorine in these compounds. A study of labour conditions prevailing at the production of complex fluorides revealed a number of other unfavorabls environmental factors.
УДК 616.22/.23-003.662
К ВОПРОСУ О ПОТЕРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ КВАРЦСОДЕРЖАЩЕЙ ПЫЛЬЮ В ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ
ПУТЯХ
И. Б. Шаган
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Биологическое значение электрических зарядов, содержащихся на частицах пыли, по существу еще не изучено, хотя возможность влияния их на физиологические функции организма и не отрицается. Еще в 1940 г. Н. М. Вигдорчик высказал предположение, что электрические заряды, отданные пылевыми частицами, проникшими в легкие при дыхании, могут оказать «глубокое влияние» на жизненные процессы, происходящие в организме. Этот взгляд базировался на концепции тканевого (легочного) электрообмена, касающейся действия на организм легких (газовых) аэроионов (Л. Л. Васильев и А. Л. Чижевский; Л. Л. Васильев). Однако в последнее время некоторые исследователи (А. М. Скоробогатова; А. М. Ско-
робогатова и Г. П. Ануфриев) отрицают возможность поступления легких аэроионов в глубокие отделы дыхательного тракта при дыхании, считая, что они теряют свои заряды в верхних дыхательных путях. Если исходить из такой точки зрения, то можно считать, что и пылевые частицы, проходя верхние дыхательные пути, теряют свои электрические заряды.
Это побудило нас экспериментально выяснить, отдают ли пылевые частицы свои заряды в верхних дыхательных путях или поступают в глубокие отделы дыхательного тракта электрозаряженными. Решение даного вопроса особенно важно в отношении кварцсодержа-щей пыли, механизм первичного действия которой на клетку (кониофаг), обусловливающего ее гибель (лежащую в основе развития фиброза легочной ткани при силикозе), некоторые авторы (Б. Т. Велич-ковский и Б. А. Кацнель-сон) теоретически связывают с электрозаряженностью пылевых частиц (коллоидно-мембранное перераспределение ионов).
Схема проведенного нами эксперимента дана на рисунке.
Кроликам производили трахеотомию. В трахею вставляли стеклянную канюлю с 2 разобщенными патрубками, из которых один служил животному для дыхания, а другой соединялся с кюветой ультрамикроскопа. Поворотом крана в соответствующее положение можно было
6006
Схема эксперимента с целью определения потери электрических зарядов пылью в верхних дыхательных путях.
1 — пылевая камера; 2 — стеклянная маска; 3 — дыхательные пути кролика; 4 — стеклянная канюля с патрубками: а — для эксперимента, б — для дыхания; 5 — трехходовой кран; 6 — кювета ультрамикроскопа; 7 — электроды; в — пневмометр; 9 — воздуходувка. Стрелками обозначено направление потока пыли.
направить поток аэрозоля из камеры в кювету ультрамикроскопа непосредственно из маски, надетой на кролика (до постуления в органы дыхания), или из патрубка канюли (по прохождении пылью носовой полости и части трахеи). Пыль просасывалась со скоростью 1 л/мин, соответствовавшей объемной скорости воздуха при поступлении его в дыхательные пути во время естественного дыхания животного. Опыты были поставлены на 6 кроликах. Результаты исследования мы подвергли статистической обработке. Использовали пыль песка, содержащего 98—99% свободной двуокиси кремния. Исследования проводили на электроионизационной пылевой установке, первый вариант которой, в дальнейшем усовершенствованный, описан нами ранее (И. Б. Шаган, 1959). Полярность заряда пылевых частиц определяли при помощи ультрамикроскопа (И. Б. Шаган, 1960) по движению их в постоянном горизонтальном электрическом поле. Величину электрического заряда пылинок измеряли визуальным осцилляционным методом (РоэзепЫит).
В опытах перед поступлением пыли в органы дыхания животного создавали предельно полную униполярность ее заряда, составлявшую в среднем 99%.
Наблюдения за п олярностью заряда пыли показали, что при уменьшении общего числа пылевых частиц в единице объема воздуха (в среднем на 33%) после прохождения верхних дыхательных путей процентное содержание электрозаряженных частиц осталось прежним (табл. 1). Из 855 наблюдаемых нами частиц полярность заряда не изменилась у 845, что составило 98,8 ± 1 % (при 99,7% вероятности).
Таблица 1
Полярность электрического заряда пылевых частиц до и после прохождения ими верхних дыхательных путей
До поступления в дыхательные пути После прохождения верхних дыхательных путей
Полярность заряда число наблюдаемых частицы с той же полярностью число наблюдаемых частицы с той же полярностью
частиц абс. - частиц абс. «
Положительная . . . 432 427 99,0 436 431 98,8
Отрицательная . . . 375 371 99,0 419 414 98,8
Всего. . . 807 798 99,0 855 845 98,8
Для того чтобы выявить степень изменения величины заряда пылевых частиц после прохождения ими верхних дыхательных путей, мы измеряли электрозаряженность пылинок перед поступлением их в дыхательные пути и по выходе из трахеотомической канюли. Оказалось, что при прохождении верхних дыхательных путей потеря кварцсодержащей пылью электрического заряда незначительна и, находясь на грани достоверности, составляет всего около 10% (табл. 2).
Таблица 2
Среднее число элементарных электрических зарядов на 1 мк2 поверхности пылевых частиц до и после прохождения ими дыхательных путей
Полярность заряда До поступления в дыхательные пути После прохождения верхних дыхательных путей
число измерений М±т число измерений М±т t
Положительная . . . Отрицательная . . . 150 149 5,50+0,19 6,10+0,26 150 151 5,00±0,23 5,50+0,16 1.85 2,00
Таким образом, кварцсодержащая пыль при одностороннем проса-сывании ее с воздухом через верхние дыхательные пути кролика сохраняет полярность и практически величину электрического заряда своих частиц.
Следует отметить, что, несмотря на одностороннее просасывание воздуха через верхние дыхательные пути, не отмечалось разницы в содержании электрозаряженных частиц и числе зарядов на них в начале и конце опыта, длительность которого на каждом животном составляла 30—40 мин.
Все же, отдавая себе отчет в том, что условия проведенного нами эксперимента в известной мере являлись искусственными, мы совместно с Б. Д. Зейгельшефером провели дополнительно аутоэксперимент с использованием табачного дыма и той же кварцсодержащей пыли. Целью его было убедиться в том, что и при естественном дыхании человека частицы аэро-
3 Гигиена и санитария, N4 12
33
золей из числа миновавших верхние дыхательные пути, несмотря на контакт со средой, заполняющей эти пути, поступают в глубокие отделы дыхательного тракта, неся на себе электрические заряды.
Указанные аэрозоли, в которых предварительно было определено содержание электрозаряженных и нейтральных частиц,^экспериментатор вдыхал и задерживал некоторое время на максимальной глубине вдоха. Выдох производился в кювету ультрамикроскопа. Наблюдение за частицами велось в конце выдоха.
Полученные данные свидетельствуют о том, что процентное содержание заряженных частиц табачного дыма в выдыхаемом воздухе при различных вариантах эксперимента достаточно велико (табл. 3). Такая же закономерность наблюдалась и в аутоэксперименте с кварцсодержащей пылью.
В носу, по-видимому, некоторое количество частиц, помимо тех, которые там задержались, может в какой-то мере терять свой заряд; не исключено и то, что степень задержки заряженных частиц здесь несколько выше, чем степень задержки нейтральных. Это особенно заметно, когда аэрозоль дважды (при вдохе и выдохе) проходит через верхние дыхательные пути. Однако в общей массе частиц, миновавших этот естественный барьер и проникающих в легкие, процентное содержание заряженных является большим. В аутоэксперименте с табачным дымом оно превышает 60%.
Результаты наших исследований полностью согласуются с данными изучения электрозаряженных частиц аэрозолей в организме при носовом дыхании (вдох и выдох носом), опубликованными ранее И. И. Лифшиц (одной и с соавторами). В выдыхаемом воздухе, дважды прошедшем верхние дыхательные пути, содержание заряженных частиц исследованных ею аэрозолей находилось в пределах 35,8—57% (в среднем, как и в нашем эксперименте, 39%). Таким образом, и на основе этих данных имеется основание полагать, что при вдыхании через нос из общего числа частиц, проникающих в легкие, в среднем более 60% несут на себе электрические заряды.
Идентичность результатов исследований подтверждает достоверность полученных нами данных и позволяет, приняв, по И. И. Лифшиц, задержку нейтральных частиц в организме при дыхании в среднем за 20%, на основании наших экспериментов рассчитать процент задержки заряженных частиц при вдохе носом в различных условиях выдоха. Эти расчеты показывают, что задержка электрически заряженных частиц табачного дыма в организме в процессе дыхания составляет при вдохе носом и выдохе ртом около 55%, а при вдохе и выдохе носом — 85%.
Полученные расчетные величины представляются реальными, если учесть, что процент задержки заряженных частиц различных аэрозолей в организме при носовом дыхании, установленный экспериментально И. И. Лифшиц, тот же.
Расчет показывает, что разница в задержке заряженных частиц аэрозолей в организме в указанных выше условиях вдоха и выдоха составляет 30% и происходит за счет повторного прохождения их через верхние дыхательные пути при выдохе носом. Следовательно, можно с известным допущением принять, что из числа заряженных частиц аэрозоей в носу при вдохе задерживается всего около 30%, а остальные 70% поступают в глубокие
Таблица 3
Содержание электрически заряженных и нейтральных частиц (в %) в табачном дыме до вдоха и на выдохе
Число наблюдений
всего обнаружены
Условия эксперимента абс. к ■ X ? Ь с и £ £ ' о. о _ нейтральные частицы
« X я
До вдоха....... Вдох и выдох ртом . . . Вдох носом, выдох ртом Вдох и выдох носом . . . 118 236 120 235 оооо о о о о 76 77 63 39 24 23 37 61
отделы дыхательного тракта. Это подтверждается и в наших опытах на тра-хеотомированных кроликах.
В глубоких отделах дыхательного тракта из-за особенностей их анатомического строения, физиологических, аэродинамических и других условий задержка аэрозолей при дыхании, по-видимому, настолько велика, что электрозаряженность частиц при этом не имеет значения: как заряженные, так и нейтральные частицы задерживаются там в одинаковой степени. Об этом свидетельствуют результаты эксперимента, проведенного нами при вдохе и выдохе табачного дыма ртом, так как содержание заряженных и нейтральных частиц на выдохе оказалось таким же, каким оно было на вдохе.
Указанные соображения позволяют воспользоваться данными тех исследователей (Е. А. Вигдорчик; И. И. Лифшиц и соавторы), которые изучали задержку аэрозолей в организме при дыхании ртом в целом (без учета электрозаряженности), и считать, что для частиц, несущих электрические заряды, как и для нейтральных, она в глубоких отделах дыхательного тракта составляет в среднем около 70%. Такое допущение тем более правомерно, что в аэрозолях, как правило, нейтральных частиц весьма мало — не более 10—20% (И. И. Лифшиц; Г. С. Березюк, и др.). Следовательно, указанные выше авторы практически при дыхании ртом по существу изучали задержку в организме в основном электрозаряженных частиц.
Следующий простой подсчет подтверждает правильность приведенных рассуждений. Если допустить, что из 1000 заряженных пылинок 300, или 30%, задержались в носу, а из оставшихся 700 частиц 490, или 70%,—в глубоких отделах дыхательного тракта и из выдыхаемых при этом 210 частиц повторно задержалось в носу 63, или 30%, то общая сумма задержаных в организме частиц при дыхании носом составляет 853, или 85,3%. Эта величина весьма близка как к нашим расчетным, так и экспериментальным данным литературы.
Таким образом, результаты наших исследований на животных, ауто-эксперимент, а также расчеты с привлечением собственных и литературных экспериментальных данных указывают на то, что заряженные частицы аэрозоля, миновавшие верхние дыхательные пути, по сравнению с частицами, находившимися в воздухе до вдоха, не отличаются по полярности и практически по величине электрического заряда. Роль верхних дыхательных путей в основном сводится не к снятию заряда с пылевых частиц, а к задержке пыли при дыхании.
Основная масса частиц, несущих электрические заряды, достигает глубоких отделов дыхательного тракта и в большой степени (в среднем около 70% числа пылинок, прошедших через нос) задерживается там.
Поэтому при рассмотрении вопросов, связанных с патогенезом заболеваний, обусловленных контактом с пылью, в частности силикоза, нельзя исключить влияния электрического заряда пыли, проникающей в легкие, на развитие патоморфологических изменений, происходящих при этом в легочной ткани.
Учитывая поляризацию клеточной оболочки (мембраны), можно предположить, что наряду с ионным обменом происходит непосредственный обмен электрическими зарядами между заряженной пылевой частицей и клеткой, в частности кониофагом (клеточный электрообмен), влекущий за собой значительное и длительное нарушение нормальной поляризации клетки (изменение потенциала покоя); следствием этого является ее гибель.
Исследования в этом направлении, проведенные под нашим руководством и с нашим участием Т. Н. Кудриной и Г. Е. Минчиным, показали, что полярность электрического заряда киарцсодержащих пылевых частиц в значительной степени влияет на активность и жизнеспособность фагоцитов.
Сохранение частицами аэрозолей электрического заряда при поступлении их в легкие, очевидно, существенно и с точки зрения использования электроаэрозолей лекарственных веществ при лечении некоторых заболеваний.
3
3&
ЛИТЕРАТУРА
Б е р е з ю к Г. С. Труды научной сессии Ленинградск. научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний, посвящ. итогам работы за 1956 г. Л., 1958, с. 172. - В а-с и л ь е в Л. Л. Теория и практика лечения ионизированным воздухом. Л., 1953. — В а-с и л ь е в Л. Л., Чижевский А. Л. В кн.: Проблемы ионификации. Воронеж, 1934, т. 3, с. 335. — Величковский Б. Т., Кацнельсон Б. А. Этиология и патогенез силикоза. М., 1964. — Вигдорчик Н. А. Электропатология. Л., 1940. — Вигдорчик Е. А. Задержка аэрозолей при дыхании. Л., 1948.— Л и ф ш и ц И. И., Л ы х и н а Е. Т., Эренбург Г. С. Гиг. и сан., 1948, № 10, с. 17. — Л и ф ш и ц И. И. Тезисы докл. научной сессии Научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1954, с. 93. — Скоробогатова А. М. В кн.: Материалы научной конференции по проблеме «Аэроионизация в гигиене труда>. Л., 1963, с. 13. — С к о р о б о-г а т о в а А. М., Ануфриев Г. П. Там же, с. 24. — Ш а г а н И. Б. В кн.: Вопросы курортологии. Рига, 1959, т. 5, с. 61,— Ш а г а н И. Б. Труды Ленинградск. сан.-гиг. мед. ин-та, 1960, т. 62, с. 101. — о б б е п Ь 1 и ш N.. Ж. тех. физики, 1937, т. 4, № 7, с. 64.
Поступила 26/1 1966 г.
THE LOSS OF ELECTRIC CHARGES BY SILICON DUST PARTICLES IN THE UPPER RESPIRATORY TRACT
I. B. Shagan
The drawing of silicon dust through the upper respiratory tract of tracheotomized rabbits and the inhalation of the same dust and tobacco smoke in an autoexperiment showed that the main part (more than 70%) of the electrically charged aerosol particles, entering the upper respiratory passages, penetrate into the deeper parts of the respiratory tract and retain their electric charge there. In the course of breathing the lungs retain at an average of 70 per cent of all the charged particles inhaled. Therefore one cannot exclude the possible effect of the electrically charged dust particles on the development of pathological lesions in the lung tissues in the course of various pneumoconioses, including silicosis. It may be assumed that besides the ion exchange there may be a direct exchange of electric charges in between the electrically charged dust particles and the cells, particularly the coniophages. The intercellular exchange of electric charge disturbs the normal cellular polarization and brings about the cellular destuction.
УДК^в 1 в.993.19-022.38
ЗНАЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В РАСПРОСТРАНЕНИИ ТОКСОПЛАЗМОЗА
О М. Доброва
Куйбышевский научно-исследовательский институт эпидемиологии и гигиены
В последнее время большое внимание уделяется токсоплазмозу, который, по данным многих авторов (Е. А. Шевкунова; Е. П. Ковалева; И. Г. Галу-зо, и др.), широко распространен среди людей и животных. Возникая у людей, это заболевание часто сопровождается тяжелыми последствиями, приводящими к слепоте, нервным расстройствам, мертворождениям, а у детей — к уродству, умственному и физическому недоразвитию.
Человек заражается токсоплазмозом от больных животных и птиц. Эпидемиологическое значение того или другого вида в качестве источника заражения неодинаково и зависит от характера и степени контакта с ним. Ввиду этого наибольшая роль в заражении человека токсоплазмозом отводится сельскохозяйственным и домашним животным (ТЬа1Иаттег;
