К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ НА ОРГАНИЗМ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФТОРА В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

EXPERIMENTAL DATA FOR SUBSTANTIATING THE MAXIMUM PERMISSIBLE

CONCENTRATION OF PARAQUINONDIOXIME IN WATER BODIES

/. A. Budeev

In a study of the effect produced by paraquinondioxime on organoleptic properties of water, its sanitary level and warm-blooded fauna it was found that when paraaui-nondioxime was present in water at a concentration of 0.1 mg/1 organoleptic properties of water were not impaired; at a concentration of 1 mg/1 the sanitary level of the water body shall be satisfactory; at a concentration of 0.6 mg/1 (0.03 mg/kg) there would be no harmful effect of the substance on warm-blooded fauna. The maximum permissible concentration of paraquinondioxime in water bodies is suggested at a level of 0.1 mg/1. The limiting level of harmfulness would be organoleptic (a change in color).

УДК 613.32 : 543.361 : 612.014.4«

К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ НА ОРГАНИЗМ

МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФТОРА В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ

Я. П. Мащенко

Кафедра гигиены Горьковского медицинского института им. С. М. Кирова

'Хорошо известно, что потребление питьевой воды с концентрацией фтора 1 —1,5 мг/л препятствует развитию кариеса зубов. Однако вопрос о безвредности для организма питьевой воды с такими концентрациями этого элемента до сих пор остается спорным. Так, наряду с работами, доказывающими безвредность содержания 1 —1,5 мг фтора в 1 л питьевой воды (С. Н. Черкинский с сотрудниками, 1953, 1954; Р. Д. Габович, 1957, и др.), имеются сообщения о том, что такие концентрации фтора могут оказывать неблагоприятное влияние на человека (А. Ф. Аксюк, 1957, 1962; М. А. Рошаль, 1960).

С каждым годом все большее применение получает искусственное фторирование воды для предупреждения зубного кариеса. При этом в ней создается концентрация фтора на уровне 1 мг/л. ГОСТ 2874-54 на питьевую воду допускает содержание этого элемента в количестве, не превышающем 1,5 мг/л. В то же время, как уже отмечено выше, высказываются сомнения относительно допустимости таких концентраций. Ввиду перспектив распространения искусственного фторирования воды вопрос о допустимых дозировках фтора приобретает очень важное значение. Это и послужило основанием для настоящей работы.

Для получения данных о влиянии небольших доз фтора на организм мы сочли нужным применить такие тесты, которые раньше при изучении малого количества этого элемента не использовали, хотя, судя по его токсикологической характеристике, использование их целесообразно. В качестве таких тестов было избрано изучение содержания свободных сульфгидрильных (SH-) групп в биосубстратах и исследование тканевого дыхания у животных, получавших фтор в дозах, соответствующих концентрациям его в воде 1; 1,5 и 3 мг/л. Наряду с этим исследована иммунореактивность организма при воздействии указанных концентраций фтора.

Мы не встретили в литературе сведений относительно влияния его на содержание свободных SH-групп в органах и тканях. Учитывая данные о влиянии фтора на ряд ферментов, а также на отдельные тиоло-вые соединения [Ф. Я. Бернштейн и С. Б. Гражевская, 1940; Филлипс, Стайр и Эльведжем (Phillips, Stare и Elvehjem, 1934), мы сочли целесообразным в подостром опыте на животных изучить содержание SH-групп в сыворотке крови при воздействии больших доз фтора.

Определение БН-групп в сыворотке крови и в других биосубстратах производили методом амперометрического титрования азотнокислым серебром.

Подострый опыт был поставлен на 3 группах кроликов. Животным ежедневно в течение 30 суток вводили перорально фтор в дозах 15 и 5 мг!кг. Контрольным животным вводили дистиллированную воду. Содержание БН-групп в сыворотке крови кроликов определяли до затравки и в конце периода затравки.

В результате опыта было установлено, что фтор в изучаемых дозировках вызывает статистически достоверное снижение уровня БН-групп в сыворотке крови (табл. 1).

Таблица 1

Влияние больших концентраций фтора на содержание сульфгидрильных групп

в сыворотке крови кроликов

\ Группа • Доза фтора (в мг/кг) Число животных Содержание сульфгидрильных групп (в мк/молях на 100 мл сыворотки) Степень достоверности отличия опытных данных от контрольных

исходные данные на 30-й день затравки t Р

М±т

Ья • 4 73,75±0,85 74,00±3,63 тт^штт

(контрольная) <0,05

2-я 5,0 4 73,304-2,96 62,35+2,74 2,78

3-я 15,0 4 73,20±3,12 58,75±2,78 3,326 <0,02

Исходя из данных, полученных в подостром опыте, мы исследовали содержание БИ-групп в сыворотке крови и других биосубстратах в условиях хронического воздействия малых доз фтора.

Таблица 2

Содержание сульфгидрильных групп в сыворотке крози кроликов в отдельные периоды

затравки различными дозами фтора (в мк!молях на 100 мл сыворотки)

• Группа • Доза фтора (в мг/кг) Число животных До затравки Через 2 месяца Через 4 месяца Через 6 месяцев

М гт •

1-Я 3 72,9±5,77 74,3±4,93 86,0+1,14 82,0±4,16

(контрольная) 81,0±5,45 89,0+8,11

2-я 0,05 4 74,4+4,30 74,2+4,38

3-я 0.075 4 72,7+4,56 69,8^5,21 81,0+1,95 83,5+7,93

4-я 0,15 3 73,5±5,09 72,7+2,91 80,0+5,29 84,6+6,36

Хронический эксперимент был поставлен на 14 кроликах (I серия) и 24 белых крысах (II серия). В каждой серии животные были распределены на 4 группы; 1-я группа была контрольной, а остальные — опытными. Подопытные животные обеих серий получали фтор в дозах

0,05; 0,075 и 0,15 мг/кг. Эти дозы были эквивалентны потреблению воды с концентрациями фтора соответственно 1; 1,5 и 3 мг/л. Фтор вводили энтерально в виде водного раствора фтористого натрия. Затравку животных в обеих сериях проводили ежедневно в течение 6 месяцев.

В хроническом опыте содержание БН-групп в сыворотке крови кроликов (I серия) определяли до затравки и через 2, 4 и б месяцев от начала затравки фтором. Уровень БН-групп в сыворотке крови кроликов в отдельные периоды затравки различными дозами фтора приведен в табл. 2. 0

Как видно из табл. 2, изучаемые дозы элемента не оказывают влияния на содержание БН-групп в сыворотке крови. Ввиду неодинаковой чувствительности к фтору животных разных видов мы в конце хронического эксперимента исследовали содержание БН-групп в сыворотке крови, печени и мозгу белых крыс (II серия). Данные о содержании ЭН-групп в сыворотке крови, печени и мозгу белых крыс после 6-месячной затравки различными дозами фтора представлены в табл. 3.

Таблица 3

Содержание сульфгидрильных групп в печени, мозгу и сыворотке крови белых крыс

после 6-месячной затравки различными дозами фтора

Группа Доза фтора (в мг/кг) • Число животных Печень Мозг Сыворотка крови

(в мк/молях на 100 мг ткани) (в мк/нолях на 100 мл) i

М±т

1 (контрольная) 6 2,12+0,07 0,92+0,05 74,5+3,98

2-я 0,05 • 6 2,07 + 0,09 0,93+0,05 73,0+3,05

3-я 0,075 6 2,21+0,11 0,98+0,03 73,5+2,09

4-я 0,150 6 2,16+0,08 0,88+0,05 76,8+3,51

Как следует из табл. 3, при воздействии фтора в дозах 0,05; 0,075 и 0,15 мг/кг нет существенной разницы в содержании SH-групп в сыворотке крови, печени и мозгу белых крыс в конце периода затравки.

Таким образом, можно полагать, что концентрации фтора в воде 1; 1,5 и 3 мг/л не оказывают влияния на содержание SH-групп в органах и тканях.

Авторы некоторых работ указывают, что фтор, действуя на ряд ферментов, может угнетать тканевое дыхание [Борель (Borei, 1945)]. В соответствии с этим мы предприняли попытку изучения его при малом количестве фтора. Исследовали тканевое дыхание в мышцах белых крыс (II серия) in vivo в конце хронического эксперимента. Для выявления напряжения кислорода в мышцах использовали полярографический метод, модифицированный И. М. Эпштейном (1960). Поляризующийся катод вводили в мышцу бедра, а поляризующийся анод вкалывали в боковую складку кожи животного.

Содержание кислорода в мышце характеризовалось силой диффузионного тока в микроамперах.

При исследовании интенсивности окислительных процессов в мышечной ткани мы использовали кислородную пробу, предложенную А. Д. Снежко (1957). В наших опытах такая проба состояла в ингаляции кислорода в течение 30 сек. При кислородной пробе показания • гальванометра снимали до ингаляции, сразу после нее и затем через каждые 30 сек. в течение 3 мин.

Сразу после кислородной нагрузки наблюдалось увеличение силы диффузионного тока в IV2—2 раза по сравнению с исходной величиной. Это указывало на возрастание насыщения мышечной ткани кислородом. Затем сила диффузионного тока постепенно падала и через 3 мин. приближалась к исходному уровню. Падение диффузионного тока после кислородной нагрузки связано с утилизацией кислорода в результате окислительных процессов в мышечной ткани.

Следует отметить, что исходное значение силы диффузионного тока, как и величина его после кислородной нагрузки, у разных животных неодинаково. Поэтому для получения сопоставимых данных при оценке интенсивности окислительных процессов в тканях различных животных мы совместно с доц. П. Е. Тихомировым предложили два

коэффициента. Первый из них (Ki) характеризовал степень насыщения ткани кислородом и выражался отношением максимального значения силы тока сразу после кислородной нагрузки к исходному; второй коэффициент (Кг) характеризовал степень утилизации кислорода тканью и выражался отношением исходного значения силы тока к величине силы тока через 3 мин. после кислородной нагрузки.

Коэффициенты К\ и К2 для белых крыс, у которых определялось напряжение кислорода в мышечной ткани после 6-месячной затравки различными дозами фтора, приведены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что у подопытных животных по сравнению с контрольными отмечается некоторое увеличение первого коэффициента и уменьшение второго, особенно у животных, получавших

фтор в дозах 0,075 и 0,15 мг/кг. Однако изменения оказались статистически недостоверными.

Как видно из этих данных, изучаемые дозы фтора не оказывают выраженного влияния на потребление кислорода Мышцами и вряд ли могут нарушать тканевое дыхание.

Изучению влияния фтора на реакции иммунитета посвящено несколько работ. Авторы их использовали различные дозы вещества: 9 мг/кг (С. В. Вольтер с соавторами), 10 мг/кг (П. Н. Обуховский) 10—1 мг/кг (Я. И. Мельник и Р. Д. Габович), 0,5—0,25 мг/кг (В. А. Книжников). При этом было установлено, что введение животным фтора в дозе 0,5 мг/кг (фтора в воде 4—5 мг/л) и выше оказывает угнетающее действие на иммунореактивность организма. У животных, получавших воду с содержанием фтора 4—5 мг/л, В. А. Книжников наблюдал усиление фагоцитоза, которое он оценивал как положительное действие малого количества вещества. Однако Г. Калайджиев, изучавший фагоцитоз у животных, которые в течение 3 месяцев получали воду с концентрацией фтора около 5 мг/л, считает, что наблюдаемое при этом усиление фагоцитоза связано с раздражающим действием фтора на фагоцитарный аппарат.

Не располагая экспериментальными данными о влиянии на иммунореактивность такого количества фтора, которое поступает в организм с питьевой водой, содержащей этого элемента около 3 мг/л и меньше, мы сочли целесообразным поставить хронический опыт с применением вещества в дозах 0,05; 0,075 и 0,15 мг/кг.

Иммунореактивность организма исследована в хроническом опыте на белых крысах (II серия). В качестве показателя иммунореадтивно-сти использовали определение фагоцитарной активности лейкоцитов. Реакцию фагоцитоза ставили in vitro в модификации В. Е. Миклашевского (1961).

В течение хронического опыта фагоцитарную активность лейкоцитов определяли до затравки и через 2, 4 и 6 месяцев от начала ее. В качестве интегрального показателя фагоцитарной активности лейкоцитов использовали фагоцитарный индекс, представляющий собой произведе-

1 Диссертация, 1946.

Таблица 4

Коэффициент кислородной нагрузки (К\) и коэффициент утилизации кислорода (Ко) У белых крыс после 6-месячной затравки различными дозами

фтора

Группа Доза фтора (в мг/кг) Число животных Ki Кг

М±т

1-Я 6 1,81 ±0,064 1,01 ±0,042

(контрольная)

2-я 0,05 6 1,82+0,085 1,05+0,037

3-я 0,075 6 1,91+0,065 0,98+0,043

4-я 0,15 6 1,94 - 0,049 0,94+0,028

Таблица 5

Фагоцитарный индекс у белых крыс в отдельные периоды затравки

различными дозами фтора

Группа Доза фтора (в мг/ кг) Число животных Фагоцитарный индекс (М+т)

до затравки после затравки

на 2-й месяц на 4-й и^есяц на 6-й месяц

1-я (контрольная) 2-я 3-я 4-я 0,05 0,075 0,15 6 6 6 6 18,8+2,24 20,9+3,91 21,3±3,42 21,8+3,75 17,0+1,51 18,7+2,47 20,8+2,56 19,3+2,28 20,4+3,54 20,7+3,62 22,6+3,46 22,6+2,57 21,0+2,69 20,4+1,84 21,9+2,46 23,8+4.10

ние фагоцитарного процента и фагоцитарного числа. Величина фагоцитарного индекса в отдельные периоды затравки дана в табл. 5.

Как видно из табл. 5, у подопытных животных не обнаружено статистически достоверного изменения фагоцитарного индекса по сравнению с контрольной группой. Эти материалы дают основание полагать, что предельно допустимая концентрация фтора в питьевой воде, принятая действующим сейчас ГОСТ 2874-54, не оказывает заметного влияния на организм. •

Выводы

1. Дозы фтора 0,05; 0,075 и 0,15 мг/кг веса, соответствующие концентрациям его в воде 1; 1,5 и 3 мг/л, не влияют на содержание SH-групп в органах и тканях, тканевое дыхание и иммунореактивность организма (фагоцитарную активность лейкоцитов).

2. Наши данные позволяют считать оправданным принятый ГОСТ 2874-54 уровень предельно допустимой концентрации фтора в питьевой воде. Противокариозное действие фтора, содержащегося в питьевой воде в концентрации около 1 мг/л, вызывает необходимость проводит^ искусственное фторирование вод в этой дозе.

Л ИТЕРАТУРА

А кс ю к А. Ф. Новые экспериментальные материалы к обоснованию предельно допустимого содержания фтора в питьевой воде. Автореф. дисс. канд. М., 1957. — А кс ю к А. Ф., Булычев Г. В. Гиг. и сан., 1962, № 12, гтр 7. — А миров Р. О. Повышение устойчивости организма к действию токсических веществ. Баку, 1963. — Беренштейн Ф. Я., Гражевская С. Б. Учен, записки Витебск, ветеринарного ин-та, 1940, т. 7, стр. 253. — Вольтер С. В., Аблина Т. Н., Крем не в а С. Н. Гиг. труда и техника безопасности, 1935, № 5, стр. 32. — Габович Р. Д. Фтор и его гигиеническое значение. М., 1957. — Он же. Гиг. и сан., 1962, № 12, стр. 10. — Книжников В. А. Ж- микробиол., 1958, № 5, стр. 113. — Миклашевский В. Е.. Пат. физиол., 1961, т. 5, № 2, стр. 35. — Рошаль М. А. Труды Ленинградск. санитарно-гигиенического медицинского института. Л., 1960, т. 58, стр. 158. — Снежно А. Д. Биофизика, 1957, т. 2, в. 1, стр. 67. — Черкинский С. Н., Заславская Р. М. Гиг. и сан., 1953, № 5, стр. 22. — Черкинский С. Н., 3 а с л а в-с к а я Р. М., Брук Е. С. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1954, в. 2, стр. 49. — Эп штейн И. М. Бюлл. экспер. биол., 1960, т. 2, № 12, стр. 104. — Калайджиев Г. Arkiv Kemi, Mineral. Geol. 20A N 8. Stockholm, 1945. — Borei H., Inhibition of Cellular Oxidation by Fluoride. Stockholm, 1945. — Phillips P. H., Stare F. J.. Elvehjem C. A. J. biol. Chem., 1934, v. 106, p. 41.

Поступила 28/111 1964 r.

THE EFFECT OF LOW CONCENTRATIONS OF FLUORINE IN DRINKING WATER

ON THE BODY

N. P. Maschenko

In chronic poisoning tests performed on animals the author studied the effect of small concentrations of fluorine in drinking water (I; 1,5 and 3 mg/E) on the amount of free SH-groups in the blood serum, the liver and the brain, on the tissue respiration

and the immunoreactivity (phagocytic activity of leucocytes). It was found that the concentrations of fluorine in the drinking water under study had no effect neither on the SH-group content of the blood serum and other biosubstrates, nor on the tissue respiration or the phagocytic activity of leucocytes. The author's opinion is that the USSR standard maximum permissible concentration of fluorine in drinking water (1,5 mg/1) is unharmful, and fluorization of drinking water up to the level of 1 mg/1 is a safe and expedient measure.

; . УДК 613.5 : 698.8

К ОЦЕНКЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ НАЛИВНЫХ ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНЫХ ПОЛОВ

Доц. А. И. Боков, В. А. Прокопенко, С. Я. Федорчук, доц. А. В. Чуйко

Кафедра коммунальной гигиены Ростовского-на-Дону медицинского института и лаборатория строительных пластмасс Ростовского инженерно-строительного

института

• •

__9

При сооружении полов в жилых и общественных зданиях в последнее время стали применять бесшовные монолитные покрытия на основе синтетических смол. Строители дают этим полам, производимым индустриальным методом, положительную оценку, ссылаясь на их высокую прочность, износоустойчивость, эластичность, термическую стойкость и хорошую адгезию к любому виду основания, между тем литературные данные по гигиенической оценке таких полов отсутствуют.

Мы подвергли изучению в условиях детского сада-яслей на 135 мест теплозащитные свойства наливных полов на основе поливинилацетат-ной эмульсии. Исследуемые полы имели два слоя — цементно-песчаное основание и синтетическое покрытие толщиной 2—3 мм, состоящие из сьязующей пластифицированной поливинилацетатной водной эмульсии, •наполнителя маршалита (тонкомолотый песок) и красящего вещества. Для контроля был взят другой детский сад, расположенный на том же участке, с такой же ориентацией и планировкой, но с паркетными полами.

В основных и контрольных помещениях был исследован микроклимат (температура, относительная влажность и скорость движения воздуха), определены теплообменные реакции организма со средой у детей путем измерения кожных температур и проанализирована заболеваемость детей за годичный период. Наблюдения в обоих зданиях велись синхронно по единой программе. Исследования микроклимата проведены с октября 1962 г. по февраль 1963 г. За этот период температура наружного воздуха колебалась в пределах 13,3 до —6,3°, относительная влажность — от 92 до 41% и скорость движения воздуха — от 18 до 5,3 м/сек.

Температуру и относительную влажность воздуха в помещениях мы регистрировали при помощи недельных термографов и гигрографов на высоте 0,1 и 1,5 м от пола. В дни измерения физиологических реакций организма температуру воздуха определяли и на уровне 0,8 м, т. е. в зоне дыхания детей. Скорость движения воздуха измеряли кататермометром. Статистической обработке подвергнуты данные 27 термограмм, 27 гигрограмм и более 200 инструментальных замеров микроклиматических факторов. Средние результаты измерений температуры и относительной влажности приведены в табл. 1. Доверительный интервал (1р) рассчитан с достоверной вероятностью 99%.

Из табл. 1 видно, что температура воздуха у пола в основных помещениях была в среднем на 0,5° ниже, чем в контрольных, при более высокой средневзвешенной температуре. Температурный перепад по