Научная статья на тему 'КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ АЦЕТОНА И АЦЕТОФЕНОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ'

КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ АЦЕТОНА И АЦЕТОФЕНОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
132
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE JOINT ACTION OF ACETONE AND ACETOPHENON IN THE ATMOSPHERE

In the determination of the olfactory threshold value and in other tests the author expressed the concentration of each ingredient as a part of their individual threshold values in each test. The most sensitive persons detected the smell of the mixture at a total concentration index of 1. The smell of the mixture could not be felt if their total threshold values amounted to less than 1. The effect of acetone and acetophenone on the light sensitivity of eyes and the electric activity of the brain proved to be minimal when the total threshold values were within 1 In case of joint presence of the investigated components in the atmospheric air their maximum one-time concentration, expressed in portions of the maximal permissible concentrations of each individual substance, when present separately, should not exceed 1.5. The joint action of acetone and acetophenone was studied on albino rats: a mixture of both substances at concentrations of 1.855 and 0.0165 mg/m3 (the sum of their individual maximal permissible concentrations was 10.9) were administered under conditions of a chronic test for a period of 84 days. A mixture of acetone and acetophenone at a total concentration of their maximal permissible values, amounting to 1.2, proved to be ineffective.

Текст научной работы на тему «КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ АЦЕТОНА И АЦЕТОФЕНОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ»

мости, но и в какой-то степени экономическое развитие нашей страны. Слабо еще решаются научные гигиенические проблемы, связанные

с градостроительством, развитием отдельных отраслей промышленности, сельского хозяйства. Зачастую предложения ученых вносятся без учета экономических затрат и экономической целесообразности; в результате они не находят применения в практике.

В разрабатываемых планах развития здравоохранения на 1966—1970 гг. должное место отводится развитию медицинской науки: укреплению материально-технической базы, увеличению численности научных кадров, повышению норм финансирования, созданию современного оборудования и приборов. Нет сомнения, что в результате большого повседневного труда и массовой инициативы работники санитарно-эпидемиологической службы обеспечат дальнейшее ее развитие и справятся с многочисленными задачами по охране здоровья советских людей, стоящими перед ними.

Поступила 14/V 1965 г.

УДК 614.72 : 661.727.4

КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ АЦЕТОНА И АЦЕТОФЕНОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Н. 3. Ткач

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Изучению комбинированного действия ядов большое внимание уделяли и уделяют как отечественные, так и зарубежные ученые. Ценный вклад в эту проблему внесли советские токсикологи Н. С. Правдин и Н. В. Лазарев.

Комбинированное действие атмосферных загрязнений исследовали К. А. Буштуева, В. М. Стяжкин, Б. К. Байков и др. Авторы показали, что в диапазоне изученных ими концентраций эффект выражается в полной или частичной суммации.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха комбинацией ацетона и ацетофенона являются предприятия по получению фенола и ацетона кумольным способом. В районе этих предприятий оба вещества находятся в атмосферном воздухе.

Токсическому действию ацетона на организм животных и человека посвящено несколько работ (Н. В. Лазарев; Ю. Г. Фельдман, и др.). Сведения же по токсикологии ацетофенона весьма ограничены (Н. Б. Имашева, и др.).

Однако только Ю. Г. Фельдман и Н. Б. Имашева занимались изучением влияния малых концентраций ацетона и ацетофенона при кратковременном вдыхании и в условиях хронического эксперимента. Каких-либо литературных данных о комбинированном действии изучаемых нами ингредиентов мы не смогли найти.

Определение ацетона проводилось нами нефелометрическим методом. Метод специфичен, его чувствительность 1 мкг в объеме 4,5 мл. Ацетофенон определялся спектрофотометрически Метод основан на измерении оптической плотности раствора ацетофенона в этиловом

1 Метод разработан старшим научным сотрудником физико-химической лаборатории кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей М. Д. Манитой.

спирте при длине волны 244 ммк в кварцевой кювете с толщиной слоя 10 мм. Чувствительность определения 0,25 мкг/мл.

Свои экспериментальные исследования мы начали с определения порога обонятельного ощущения по общепринятой методике (В. А. Рязанов и сотрудники). Сначала были проверены пороги запаха каждого из интересующих нас веществ в отдельности. Результаты исследований совпадали с данными Ю. Г. Фельдмана и Н. Б. Имашевой.

Затем мы приступили к определению порога запаха указанных веществ в смеси. Испытуемыми служили 16 практически здоровых в возрасте от 18 до 48 лет. Проверено 4 смеси различных концентраций ацетона и ацетофенона. Концентрации каждого ингредиента для оценки характера совместного действия при определении порога запаха и последующих исследованиях мы выражали в долях (относительные величины) их пороговых величин, а затем их складывали. При показателе суммарной концентрации, равном 1 или близком к ней, происходит полная суммация эффекта, при показателе более 1, но менее 2 — частичная суммация, при показателе менее 1 — потенцирование.

Данные по определению порога запаха смесей изученных концентраций ацетона и ацетофенона для тех испытуемых, которые оказались наиболее чувствительными к каждому веществу в отдельности, приведены в таблице.

Определение порога запаха смесей ацетона и ацетофенона

Концентрации

Ацетон (в мг/м3)..... 1,096 0,71 0,56 0,35

Ацетофенон (в мг/м?) .... 0,01 0,0061 0,005 0,004

Доли порогов и их суммарный 0,51+0,5=1 0,32+0,40=0,72

показатель ....... 1 + 1=2 0,65+0,61 =

= 1,26 5

Число лиц, ощущавших запах 5 5 —

Число лиц, не ощущавших за- 5

паха ......... - — -

Как видно из таблицы, минимально ощутимыми в смеси являются концентрации ацетона 0,56 мг/м3 и ацетофенона 0,005 мг/м3 при сумме относительных концентраций, равной 1. Смесь не ощущается по запаху, если сумма относительных концентраций меньше 1. Следовательно, в данном случае отмечается полная суммация действия ацетона и ацетофенона.

Рефлекторное действие малых концентраций ацетона и ацетофенона на функциональное состояние центральной нервной системы мы изучали методом определения световой чувствительности глаза в условиях адаптации к темноте. Наблюдения проводились над 3 наиболее чувствительными по порогу запаха испытуемыми в возрасте 24—27 лет по общепринятой методике на адаптометре «АДМ».

Всего проведено 42 определения. Изучены смеси: ацетон+ ацетофе-нон в концентрации 0,283 + 0,005 мг/м3 и ацетон + ацетофенон в концентрации 0,223 + 0,0037 мг/м3.

Порог рефлекторного действия ацетона на световую чувствительность глаза наиболее чувствительных лиц, по данным Ю. Г. Фельдмана, равен 0,55 мг/м?, а ацетофенона, по данным Н. Б. Имашевой, — 0,01 мг/м3. Доли, полученные при делении исследуемых концентраций на пороговые при изолированном действии, составляют в сумме 1,01 для первой смеси и 0,77 для второй.

Действующей была только первая смесь, вдыхание которой вызывает сначала подъем, а затем резкое падение световой чувствительно-

I Г60л 11120~

г

& ч

I1

^ ^ _

^ -1-1-1-1-г

10 /5 20 25 Время (5 мин.)

Рис. 1. Влияние совместного вдыхания паров ацетона и ацетофенона на световую чувствительность глаза у

наблюдаемой Р.

/ — чистый воздух; 2 — ацетон + а цетофенон

(0.223 + 0,0037 мг/м3): 3 — ацетон + ацетофеи

(0,283 + 0,005 мг/м*).

нон

сти на 25 мин. с возвращением к исходному уровню к концу исследования (рис. 1). Смесь же более низких концентраций ацетона и ацетофенона при сумме частей от порогов, равной 0,77, оказалась недействующей и для всех наблюдаемых нами лиц, это также под-2 тверждает, что имеет место полная суммация эффектов влияния каждого вещества.

Мы изучали также действие субсенсорных концентраций ацетона и ацетофенона на электрическую активность головного мозга методом количественного анализа условнорефлекторной реакции вспышки а-ритма мозга человека (А. Д. Семененко и Б. Н. Балашев). Под наблюдением находилось 3 человека в возрасте 24—27 лет, исследования проводились на полифизиографе фирмы «Галилео». Всего проведено 62 исследования. Биотоки записывали с височных и лобных долей обоих полушарий и их сочетаний, а также с центрально-париетального отведения левого полушария. Статистическому анализу подвергали данные, полученные с височных долей обоих полушарий.

Изучены смеси: ацетон4-ацетофе-нон в концентрации 0,22 + 0,0035 мг/мъ и ацетон-Ьацетофенон в концентрации 0,18 + 0,0027 мг/м3.

В своих исследованиях мы исходили из раздельных порогов действия ацетона и ацетофенона на электрическую активность головного мозгаг установленных Ю. Г. Фельдманом на уровне соответственно 0,44 мг/м3 и Н. Б. Имашевой на уровне 0,007 мг/мг. Каждую смесь исследовали не менее 4 раз и регулярно чередовали с вдыханием чистого воздуха. Сумма относительных концентраций первой смеси равна 1, второй — 0,78. Первая смесь концентраций ацетона и ацетофенона вызвала увеличение энергии потенциалов головного мозга у 2 наблюдаемых; у 3-й же наблюдаемой отмечалось уменьшение энергии потенциалов.

Изменение энергии потенциалов головного мозга у наблюдаемой Р. показано на рис. 2. Как видно из этого рисунка, действие концен-в первой смеси вызвало увеличение

Рис. 2. Изменение уровня среднего напряжения энергии потенциалов правого полушария головного мозга при комбинированном действии малых концентраций ацетона и ацетофенона у наблюдаемой Р. По оси абсцисс — время наблюдения (в мин.); по оси ординат — энергия потенциалов (в %).

1 — чистый воздух; 2 — ацетон + ацето-фенон (0,22 + 0,0035 мг/м3); 3 — ацетон + + ацетофенон (0,18 + 0,0027 мг/м3).

траций ацетона и ацетофенона энергии потенциалов головного мозга в обоих полушариях. При этом наблюдались изменения, которые характеризуются статистически достоверной разницей по сравнению с контролем на 3-й.и 4-й минуте вды-

хания смеси. Количественные данные энергии потенциалов головного мозга, полученные при вдыхании второй смеси, существенно не отличались от данных, которые выявлены при вдыхании чистого воздуха. Следовательно, результаты исследований по самому чувствительному тесту также подтверждают явление полной суммации субсенсорных

раздражителей.

Произведем оценку полученных данных по электроэнцефалографии, исходя из принятых предельно допустимых концентраций каждого компонента в отдельности.

Минимальная действующая смесь:

0,22 мг/м3 0,0035 мг/м3,Ъ

- +—!—----— = 0,63 -г- 1,16 = 1,79.

0.35 мг/м3 0,003 мг/м* &

Недействующая смесь:

0,18 мг/м3 0,0027 мг/м3

+---1--- = 0,51 +0,9 = 0,41.

0,35 мг/м3 ' 0,003 мг/м4

Исходя из этих данных, можно заключить, что совместное присутствие ацетона и ацетофенона в атмосферном воздухе допустимо, если сумма долей концентрации этих веществ от их предельно допустимых максимально разовых не превышает 1,5.

В апреле—мае 1964 г. мы исследовали загрязнение атмосферного воздуха вокруг завода по производству фенола и ацетона. Отбор проб производили на расстоянии от 100 до 1000 м от завода с подветренной стороны. В 100—300 м от источника выбросов атмосферный воздух оказался значительно загрязненным ацетоном. Из 27 проб, отобранных на этом расстоянии, обнаружены концентрации, превышающие максимально разовую предельно допустимую (0,35 мг/м3). И только в 500 м от завода ни в одной из 24 проб ацетон не обнаружен.

Ацетофенон в значительном количестве мы обнаружили и в 500 м от источника выбросов; максимальные разовые концентрации его превышали предельно допустимую в 9,5 раза. На этом расстоянии превышение предельно допустимой концентрации (0,003 мг/м3) отмечалось в 46% проб. В 1000 м от завода ни в одной из 25 проб ацетофенон не найден.

Следовательно, санитарно-защитная зона для указанного производства должна быть не меньше 1000 м (по ацетону и ацетофену).

Резорбтивное действие ацетона и ацетофенона при совместном присутствии изучалось нами в условиях хронического эксперимента на 45 белых крысах в течение 84 суток. Подопытные животные были разбиты на 3 группы по 15 крыс в каждой: 1-ю группу животных подвергали круглосуточной ингаляционной затравке смесями ацетона и ацетофенона в средних концентрациях 1,855±0,019 мг/м3 и 0,0168± ±0,0002 мг/м , 2-ю группу — смесями ацетона и ацетофенона в концентрациях 0,192±0,003 мг/м3 и 0,00197±0,00005 мг/м3, 3-я группа крыс служила контролем.

Сумма относительных концентраций (выраженных в долях их предельно допустимых концентраций при изолированном действии) первой смеси равна 10,9, а второй—1,2. При пересчете концентрации второй смеси на пороговые величины по самому чувствительному тесту (электроэнцефалографии) получается, что сумма относительных концентраций ее равна 0,71. Следовательно, животные 2-й группы подвергались затравке такими концентрациями ацетона и ацетофенона, которые безразличны для человека в условиях их кратковременного действия. Животные 1-й группы подвергались затравке концентрациями этих веществ в 10 раз выше.

Исследования последних лет в области профпатолотии (Е. И. Спы-ну; Л. Э. Горн, и др.) свидетельствуют о неспецифической реакции со стороны гормональной системы при действии различных токсических веществ. О функциональном состоянии гормональной системы передняя доля гипофиза — кора надпочечников мы судили по содержанию в моче 17-кетостероидов и абсолютному количеству эозинофилов в периферической крови животных. Соответствующие исследования проводили у 5 крыс каждой группы 2 раза в месяц. Содержание 17-кетостероидов в моче определяли по методу О. М. Уваровской. С 40-го дня затравки у крыс 1-й группы отмечалось увеличение содержанаия 17-кетосте-роидов в моче, которое продолжалось до 70-го дня затравки (рис. 3). В дальнейшем наступило снижение содержания 17-кетостероидов до уровня, наблюдающегося в контрольной группе, и сохранилось на этом уровне до конца затравки.

Увеличение 17-кетостерои-дов в моче характеризовалось статистически достоверной разницей по сравнению с контрольной группой (95%). Что касается 2-й группы животных, то колебание 17-кетостероидов у них в моче существенно не отличалось от контрольной группы.

Абсолютное содержание эозинофилов в периферической крови мы определяли по методу С. М. Бакмана. Количество эозинофилов у крыс 1-й группы через 10 дней затравки несколько увеличилось, а в дальнейшем наблюдалось резкое его падение, которое с некоторыми колебаниями сохранилось до конца затравки. При этом разница в снижении содержания эозинофилов по сравнению с контрольной группой оказалась статистически достоверной (95%). Количество эозинофилов во 2-й группе животных на всем протяжении затравки было близко к контрольной группе, хотя на 55-й день и отмечалось их увеличение, которое, однако, не достигло статистически достоверной разницы.

Определение моторной хронаксии мышц-антагонистов проводилось нами у 5 крыс каждой группы раз в 10 дней на импульсном электронном стимуляторе ИСЭ-01.

С 4-й недели затравки у крыс 1-й группы произошли статистически достоверные нарушения нормального соотношения хронаксии разгибателей и сгибателей. Обратное соотношение хронаксий мышц-антагонистов наступило на 38-й день и сохранилось до конца затравки. У животных 2-й группы соотношение хронаксий колебалось в пределах физиологических норм.

Активность холинэстеразы крови мы изучали по методу Дж. Флей-шера и Е. П. Поупе. У крыс 1-й группы угнетение активности фермента продолжалось до конца 2-го месяца, после чего началось повышение активности холинэстеразы, которое продолжалось до конца затравки, но не достигло уровня контрольной группы. Активность холинэстеразы у животных 2-й группы существенно не отличалась от контрольной.

О порфириновом обмене у экспериментальных животных мы судили по динамике выведения копропорфирина с мочой. Экстракцию ко-пропорфирина производили по методу Фишера с последующим количественным определением его на спектрофотометре СФ-4. Повышенный

§

I <

20 15

10 5

15/130/Х П/Л 2Щ 13/Ш 28/Ш /2/1 20/1

Время

Рис. 3. Содержание нейтральных 17-кетостероидов в моче крыс при комбинированном действии ацетона и ацетофенона.

/ — ацетон + ацетофенон (1,855+0,0168 мг!мъ)\ сумма относительных концентраций смеси равна 10,9; 2 — ацетон + ацетофенон (0,192+0,00197 мг/м?)\ сумма относительных концентраций смеси равна 1,2;

3 — контроль.

уровень содержания копропорфирина в моче сохранился до 68-го дня затравки, а к концу затравки снизился до значений контрольной группы. Повышение содержания копропорфирина в моче животных 1-й группы характеризовалось статистически достоверной разницей (95%) по сравнению с контрольной группой. Содержание копропорфирина в моче у животных 2-й группы находилось примерно на одном уровне с контрольной.

Изучение динамики выведения витамина С с мочой подопытных животных не позволило нам выявить существенной разницы по сравнению с контрольной группой на всем протяжении затравки.

Выводы

1. При комбинированном действии ацетона и ацетофенона запахи их подвергаются полной суммации.

2. При комбинированном действии ацетона и ацетофенона на световую чувствительность глаза и электрическую активность головного мозга наблюдается эффект, выражающийся в полной суммации.

3. При одновременном присутствии в атмосферном воздухе ацетона и ацетофенона их максимальная разовая концентрация, выраженная в долях принятых предельно допустимых концентраций при изолированном действии, не должна превышать 1,5.

4. Хроническая затравка белых крыс ацетоном и ацетофеноном в концентрациях 1,855 и 0,0165 мг/м3 (при сумме долей их индивидуальных предельно допустимых концентраций, равной 10,9) в течение 84 суток вызывает у подопытных животных нарушение нормального соотношения хронаксий мышц-антагонистов, угнетение активности хо-линэстеразы, увеличение выведения с мочой копропорфирина и 17-ке-тостероидов, а также эозинопеническую реакцию со стороны крови. Недействующей оказывается смесь ацетона и ацетофенона с показателем суммарной концентрации 1,2.

5. При совместном присутствии в атмосферном воздухе ацетона и ацетофенона их среднесуточная концентрация, выраженная в долях ПДК при изолированном действии, не должна превышать 1,2.

ЛИТЕРАТУРА

Буштуева К- А. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 92.—Горн Л. Э. Гигиена труда, 1963, № 11, стр. 44.— Имашева Н. Б. Гиг. и сан., 1963, № 2, стр. 3.—Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности. Л., 1954, т. 1, стр. 406.—Рязанов В. А., Буштуева К. А., Новиков Ю. В. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 117.—С т я ж к и н В. М. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1962, в. 6, стр. 96.—Фельдман Ю. Г. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1962, в. 6, стр. 109.

Поступила 2/1II 1965 г.

THE JOINT ACTION OF ACETONE AND ACETOPHENON IN THE ATMOSPHERE

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

N. Z. Tkach

In the determination of the olfactory threshold value and in other tests the author expressed the concentration of each ingredient as a part of their individual threshold values in each test. The most sensitive persons detected the smell of the mixture at a total concentration index of I. The smell of the mixture could not be felt if their total threshold values amounted to less than 1. The effect of acetone and acetophenon on the light sensitivity of eyes and the electric activity of the brain proved to be minimal when the total threshold values were within 1

In case of joint presence of the investigated components in the atmospheric air their maximum one-time concentration, expressed in portions of the maximal permissible concentrations of each individual substance, when present separately, should not exceed 1.5.

The joint action of acetone and acetophenon was studied on albino rats: a mixture of both substances at concentrations of 1.855 and 0.0165 mg/m3 (the sum of their individual maximal permissible concentrations was 10.9) were adaministered under conditions of a chronic test for a period of 84 days. A mixture of acetone and acetophenon at a total concentration of their maximal permissible values, amounting to 1.2, proved to be ineffective.

УДК 616.153.963.43-053.3-02 : 613.31

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ АЛИМЕНТАРНОЙ НИТРАТНОЙ МЕТГЕМОГЛОБИНЕМИИ ГРУДНЫХ ДЕТЕЙ

В. Муха, П. Каменский, Ю. Келети

Кафедра гигиены медицинского факультета и кафедра биохимии и микробиологии фармацевтического факультета Университета им. Я. А. Каменского и Городской

институт народного здоровья, Братислава, Чехословакия

Метгемоглобинемия грудных детей встречается почти исключительно в сельской местности и в тех населенных пунктах, где пользуются водой из колодцев. В патогенезе заболевания действуют следующие факторы: вода, содержащая недопустимое количество нитратов; кислотность желудочного сока; восстанавливающая нитраты бактериальная флора в верхних частях желудочно-кишечного тракта; всасывание в кровь нитритов из желудочно-кишечного тракта и, наконец, участие метгемоглобиновосстанавливающей системы энзимов, а возможно, и некоторое участие плодового гемоглобина. ^^

Cornblath с сотрудниками, Sattelmacher и другие авторы основную роль в возникновении метгемоглобинемии грудных детей приписывают недопустимой концентрации нитратов в питьевой воде. Приводятся случаи заболевания не только у детей, вскармливаемых сухими молочными препаратами, но и сгущеным или свежим коровьим молоком, и даже (что подтверждают также и наши наблюдения) у детей, кормленных грудью и прикармливаемых чаем. Напротив, Popp, а также Сы-мон с сотрудниками на основании собственных экспериментальных работ важнейшим фактором возникновения метгемоглобинемии считают большое количество нитратовосстанавливающих аэробных спорообра-зующих микроорганизмов в сухих молочных препаратах.

Сымон и сотрудники обнаружили эти бактерии в препаратах из молока сунар, эвико и релактон; однако в лактоне, являющемся сухой молочной сывороткой, окисленной с помощью бактерий молочного брожения, они не нашли нитратовосстанавливающих бактерий. Эти же авторы провели опыты с 150 сосущими крысами и с 12 телятами, одна часть которых получала нитраты с сунаром, а другая — с лактоном. В отдельных случаях был найден заметно более высокий уровень мет-гемоглобина у животных, вскармливаемых сунаром. Менее убедительными оказались наблюдения над 2 грудными детьми, страдающими нарушениями центральной нервной системы, которым вводили 500 мг нитрата натрия (NaN03) в чае. Уровень метгемоглобина поднялся у одного из этих младенцев с 2,11 до 3,8%, а на следующий день после нового введения нитратов до 5,03%. У ребенка, кормленного лактоном, количество метгемоглобина поднялось с 0,68 до 0,86%.

В 1955 г. мы исследовали уровень метгемоглобина в крови 17 детей в возрасте IV2—2 лет в селе Растице на Малом Дунае. Питание для них готовилось на воде с содержанием нитратов более чем

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.