CC BY
6
COMBINED ACTION OF SODIUM AND CADMIUM IN CONDITION OF SHARP SANITARY-TOXICOLOGICAL EXPERIMENT
Kondratyuk V.A., Lotots'ka O.V., Flekey N.V.
KDMBIHOBANA fllfl HATPim I KAflMIffl B yMOBAX rOCTPOrO CAHITAPHD-TDKCHKOflOrmHOrO EKCnEPHMENTY
абруднення довкiлля i пробле- дини у надлишкових кшько-
ма впливу шкщливих хiмiчних стях, хоча натрiй е життево
сполук на здоров'я людини за- необхiдним мiкроелементом.
лишаються у центрi уваги су- Не менш поширеним у нав-
часноТ медичноТ науки [1-3]. колишньому середовищi е
Потужним потенцiйним джере- кадмiй [9, 11]. У природi вiн зу-
лом надходження в органiзм стрiчаеться у цинкових та
ксенобiотикiв, за даними свинцевих рудах. У водi i Грун-
ВООЗ, е вода. Практично зах- т кiлькiсть його вщповщно не
ворювання кожного десятого перевищуе 1 мкг/л та 1 мг/кг.
мешканця планети, особливо Проте антропогенний внесок
КОНДРАТЮК В.А., д^ей, пов'язаш з вживанням надходження Cd2+в атмосфе-
ЛОТОЦЬКАО.В., недоброякiсноТ води. Ця про- ру перевищуе потрапляння
ФЛЕКЕЙ Н.В. блема е актуальною i в Укра'Тш. його природним шляхом бшь-
Терноптьський державний Наша держава мало забезпе- ше нiж втричк Кадмiй широко
медичний унiверситет чена прiсними водами, а ще використовують у сучаснiй
iм. |.Я. Горбачевського гiрший стан — з Тхньою якiстю. промисловостi: виробництвi
75% об'ему питноТ води заби- металокерамiки, полiмерiв,
УДК 616-0"-092.9 раеться iз природних водо- люмiнофорiв для кольорових
джерел, яю часто забрудню- телевiзорiв i рентгенiвських
^ ються викидами комунального екрашв, штучноТ шкiри, тг-
XiT~ та сiльського господарств, хi- менлв для скла, фарфору,
КОМБИНИРОВАННОЕ мiчноТ, металургiйноТ та добув- гальванiчних покриттiв тощо.
ДЕЙСТВИЕ НАТРИЯ ноТ промисловост [4, 5]. Прак- З промисловими стоками вш
И КАДМИЯ В УСЛОВИЯХ тично вже не юнуе чистих по- часто попадае на очисш спо-
ОСТРОГО САНИТАРНО- верхневих вод, якi б вiдповiда- руди i у вiдкритi водойми. Так,
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ли вимогам стандарт на дже- при дослщженш мулу у р. Лу-
ЭКСПЕРИМЕНТА рела питного водопостачання гань кшькють кадмiю у водшй
КоНдраТЮк В.А., [6]. До числа значних забруд- витяжц у 1470,0 разiв переви-
ЛОТОцКаЯ О.В., Флекей Н.В. нювачiв води належать солi щувала ГДК [12]. Разом з цим
Натрий и кадмий обладают натрю i кадмiю [7, 8]. деяю автори вiдзначають, що
различной степенью Хоча натрiй в^грае важливу зi збiльшенням мiнералiзацiТ
токсичности и могут в роль у водно-сольовому обми води токсична дiя кадмiю по-
различных концентрациях нi, регуляцiТ нервово-м'язовоТ силюеться [13, 14].
одновременно находиться в дiяльностi, функцп нирок в ор- Об'екти та методи дослщ-
воде водоемов хозяйственно- ганiзмi людини, у надлишко- ження. Враховуючи вщсут-
питьевого водоснабжения, вих кшькостях вiн може нега- нють даних про дiю кадмiю на
оказывая комбинированное тивно впливати i на якють органiзм споживачiв питноТ во-
действие на организм питноТ води, i на органiзм спо- ди з рiзними концентрацiями
млекопитающих. Графическим живачiв води. Натрiю хлорид е натрю, ми поставили собi за
методом Леве установлено, сировиною для отримання мету вивчити закономiрностi
что натрий в дозеЛД50 пдроксиду, карбонату, суль- дiТ Тх комбiнацiй на органiзм
оказывает потенцирующее фату натрю, хлору [9], його при надходженш з природною
влияние на токсичность використовують при обледе- водою, а також обГрунтувати
кадмия в дозе ЛД16при ншш летовищ, дорщ тротуарiв рекомендацiТ щодо допусти-
пероральном поступлении в та шших мiсць з пожвавленим мих концентрацм цих речовин
организм белых крыс. рухом транспорту i людей у водi господарсько-питного
[10]. Це призводить до знач- використання. Для виявлення Ключевые слова: ного забруднення не тшьки характеру комбшовано'Т дм натрий, кадмий, вода, Грунту, але й поверхневих, i пi- отрут ми використовували гра-комбинированное дземних вод. З водою вш мо- фiчний метод Lowe у модифi-действие, белые крысы. же надходити в оргашзм лю- каци Н.В. Лазарева [15], а та--кож дотримувалися методич-
© КондратюкВ.А., Лотоцька О.В., Флекей Н.В. них рекомендашй [16], викла-СТАТТЯ, 2010.
№ 1 2010 Environment & Health 26
дених у лiтературi [17]. Досш-ди провадилися на 3-х серiях бiлих щурiв, розподiлених на 3 групи. У кожнiй rpyni було по 9 тварин, що дозволяе оцiнити ефект вiд рiзних поеднань кон-центрацiй.
Дослiджували 9 поеднань рiзних концентрацiй кадмiю хлориду i натрiю хлориду. Пiсля визначення маси тта кожного щура розраховували необхщну кiлькiсть речовини. Приготова-ш розчини вводили за допомо-гою металевого зонда у шлу-нок пщдослщних тварин i вщ-значали ефект дм.
Розрахунок ЛД50 натрю i кад-мiю хлориду вели за катюном. Середньосмертельною дозою юну натрiю для бiлих щурiв е 3000 мг/кг маси тiла. Якщо врахувати, що 58,44 мг натрю хлориду мютить 23 мг юшв нат-рiю, то для того, щоб було 3000,0 мг юшв натрю, необхщ-но взяти 7623,0 мг натрю хлориду. З урахуванням необхщноТ' дози i розчинност натрiю хлориду приготований розчин з вмютом натрiю на рiвнi ЛД50 мiстився у 2 мл на 100 г маси ти ла бтих щурiв, що вимагало дрiбного введення.
Розчиннiсть хлориду кадмю значно вища, нiж хлориду натрю, а токсичнють кадмiю значно бшьша, тому створити необхщну для введення кон-центрацiю розчину було легше.
Результати та 'ix обгово-рення. Кiлькiсну оцiнку та вия-влення типу комбiнованоТ дм хи мiчних речовин провадили методом сумацп доз i сумацп ефектiв.
Графiчний метод оцiнки ком-бiнованоТ дiТ шляхом лiнiйноТ залежност ефекту вiд сумацiТ доз за допомогою iзоболiчних дiаграм е класичним [16, 17]. В основi його знаходиться альтернативна форма облку ефек^в. Якщо цей механiзм рiзний, то враховуеться не ефект, а стутнь його виваже-ностi, тодi на iзодинамiчнiй дiа-грамi будуеться трьохмiрна система координат або просто-рова голограма.
Графiчний метод Lowe у мо-дифiкацiТ Н.В. Лазарева, побу-дований на сумацiТ доз ксено-бiотикiв з встановленням лшм-ноТ залежностi ефекту за допомогою iзоболiчних дiаграм, е класичним. Вш передбачае альтернативну форму облку
27 Environment & Health № 1 2010
COMBINED ACTION OF SODIUM AND CADMIUM IN CONDITION OF SHARP SANITARY-TOXICOLOGICAL EXPERIMENT Kondratyuk V.A., Lotots'ka O.V., Flekey N.V.
Sodium and cadmium have the different degree of toxicness and can be in different concentrations in water of reservoirs of economic-drinkable water-supply, and cause combine action on the organism of mammals. By the graphic method of Leve was set, that sodium in the dose of LD50 cause incrise toxicness of cadmium in the dose of LD16at the peroral entering in organism of white rats.
Keywords: Sodium, cadmium, water, combined action, white rats.
ефек^в, якщо прогнозуеться однотипний мехашзм взаемо-дп отрут. У тих випадках, коли цей мехашзм рiзний, то враховуеться не ефект, а стутнь його вираженост, тодi на iзоди-намiчнiй дiаграмi будуеться трьохмiрна система координат або просторова голограма. Б.М. Штабський та В.1. Федо-ренко [18] встановили, що ку-мулятивш властивост сум^ можуть бути шшого ступеня ви-важеност^ шж кожного шгреди ента окремо. Антагошзм за токсичнютю може бути зама-скованим потенцюванням за ступенем кумуляци (або навпа-ки), що може вплинути на н терпретацiю результа^в хро-нiчних дослiдiв i обфунтоваш ГДК сумiшей.
Данi, одержанi у дослд по-рiвнюються за ефективнютю комбiнацiй, що вивчаються з прогнозованою ефективнiстю, е iзоболою побудованоТ за принципом сумаци двох координат, враховуючи рiвнi частки
вiд iзодинамiчних концентрацiй або доз, якi викликають ефект у разi дií кожноТ речовини окремо. Залежно вщ того, як пройде побудована iзобола щодо лiнií на дiаграмi, можна судити, який ефект викликае сумацiя речовин. Якщо нижче лшп су-мацií — потенцiювання, вище
— антагонiзм, коли спiвпадае
— сума^я [17].
Для виявлення можливого адитивного ефекту використо-вували поеднання солей натрю (А) i кадмю (В) у таких комбЫа-
ЩЯТС ЛД50(А) + ЛД50(В), ЛД16(А) + ЛД84(В) i ЛД84(А) + ЛД16(В). В усiх комбiнацiях ефект був леталь-ним (табл. 1).
При вивченш можливого ан-тагонiзму (менше нiж адитивноТ дií) використовували поеднання солей натрю (А) i кадмю (В) у таких комбша^ях: ЛД50(А) —
ЛД84(В), ЛД84(А) ЛД50(В),
ЛД84(А) — ЛД84(В). Ефект в уах групах також був летальним (табл. 2).
Таблиця 1
Результати вивчення адитивного ефекту (сумацГГ) натр1ю хлориду (А) i кадм1ю хлориду (В) на б1лих щурах
Група Нумерацiя тварин Маса тта тварин Ктькють введеного розчину(мл) Результат дослщу Час загибел^ хв.
А В
ЛД50(А) + ЛД50(В)
1 1 220 4,4 2,2 загинула 40
2 216 4,3 2,2 загинула 60
3 222 4,4 2,2 загинула 60
ЛД16(А) + ЛД84(В)
2 1 210 4,2 2,1 загинула 35
2 220 4,4 2,2 загинула 40
3 212 4,2 2,1 загинула 40
ЛД84(А) + ЛД16(В)
3 1 214 7,7 2,1 загинула 45
2 210 7,6 2,1 загинула 40
3 213 7,6 2,1 загинула 60
За даними дослiду, у пунктах А i В показники середньоле-тальних величин кадмiю хлориду i натрiю хлориду, вщзначеш крапками, вiдповiдають ЛД16,
ЛД50 i ЛД84 i знаходяться нижче iзодинамiчноí лiнií, яка вщоб-ражае ефект середньосмер-тельноí величини (ЛД50) обох речовин. У разi прояву антаго-нiзму мiж обома компонентами комбЫовано[ дií iзодинамiчна дiаграма мае шший вигляд. Точки дií знаходилися би на iзо-динамiчнiй лiнií або вище, вка-зуючи на зниження токсичного ефекту.
При вивченш можливого по-тенцiювання (бiльше нiж ади-тивноí дií) використовували по-еднання солей натрю (А) i кад-мiю (В) у таких комбша^ях:
ЛД16(А) ЛД16(В), ЛД50(А)
ЛД1
ЛД1
ЛД5
Ре-
Таблиця 2
Результати вивчення антагошзму (менше нiж адитивноГдм) натрiю хлориду (А) i кадмiю хлориду (В) на бiлих щурах
Група Нумерац1я тварин Маса тта тварин, г Ктькють введеного розчину, мл Результат Час загибел1, хв.
А В
ЛД50(А) + ЛД84(В)
1 1 215,0 4,3 2,1 загинула 40
2 212,0 4,2 2,1 загинула 60
3 224,0 4,5 2,2 загинула 60
ЛД84(А) + ЛД50(В)
2 1 240 8,6 загинула 35
2 246 8,9 загинула 40
3 230 8,3 загинула 40
ЛД84(А) + ЛД84(В)
3 1 225 8,1 2,2 загинула 45
2 225 8,1 2,2 загинула 40
3 250 9,0 2,5 загинула 60
Таблиця 3 Результати вивчення можливого потенщювання (бшьше нiж адитивноГ дм) натрiю хлориду (А) i кадмiю хлориду (В) на бiлих щурах
Група Нумерац1я тварин Маса тта тварин, г Ктькють введеного розчину, мл Результат дослщу Час загибел1, год.
А В
ЛД16(А) + ЛД16(В)
1 1 250,0 5,0 2,5 вижила
2 242,0 4,8 2,4 вижила
3 234,0 4,7 2,3 вижила
ЛД50(А) + ЛД16(В)
2 1 228,0 2,3 2,3 загинула 24 год.
2 244,0 2,4 2,4 загинула 60 год.
3 234,0 23 2,3 вижила
ЛД16(А) + ЛД50(В)
3 1 232,0 8,3 2,3 вижила
2 240,0 8,6 2,4 вижила
3 240,0 8,6 2,4 вижила
*16(В)> ^ >М16(А) -"М50(В)-
зультати дослiду представлено у табл. 3. Усi тварини, яким вводили хлориди натрю i кадмiю у спiввiдношеннi ЛД^а) + ЛД16(В) i ЛД16(А) +ЛД50(В), вижили.
У другiй групi загинули двi тварини при поеднаннi хлориду натрю на рiвнi ЛД50 i кадмiю хлориду ЛД16. Смерть настала за 24 i 60 годин тсля введення речовин. 100% летальнють за-реестровано при рiзних поед-наннях у двох групах. Крива проходить нижче лЫп сумацií, i часткова летальнiсть у другiй грут свiдчить про бiльш нiж адитивну дю (потенцiювання).
Одержанi результати свщ-чать, що комбiнацiя високото-ксично!' речовини — кадмiю хлориду, ЛД50 якоí становить 67,0 мг/ кг маси тта у комбша-цп з малотоксичною — натрiем хлоридом, ЛД50 якого становить 3000,0 мг/кг, проявляе значно вищi токсичш властиво-стi, що призводить до 100% летальность
За даними досшду, у пунктах А i В показники середньоле-тальних величин хлориду кад-мiю i хлориду натрю, вщзначе-нi крапками, вщповщають ЛД16, ЛД50 i ЛД84 i знаходяться нижче iзодинамiчноí лiнií, що вщображае ефект середньо-смертельноí величини (Лд50) обох речовин. У разi прояву ан-тагонiзму мiж обома компонентами комбЫовано[ дií iзодина-мiчна дiаграма мае iнший вигляд. Точки ефекту дм знаходилися би вище iзодинамiчноí ли нií, вказуючи на зниження токсичного ефекту. У разi сумацп ефекту всi точки знахо-дитимуться на прямм лiнií через вщсутнють впливу однiеí речовини на токсичнють iншоí, проявляючи лише ефект сумацп дм обох речовин.
Для оцшки ефекту комбшо-вано( дií побудовано узагаль-нюючу дiаграму з нанесенням порогових точок для доз (рис.). За одиницю у масштабi дiагра-ми прийнято пороги дм натрiю i кадмiю хлоридiв. Вiдхилення вiд симетрií вказуе на нерiв-нозначнiсть дií речовин. Вщхи-лення точки вiд бiсектриси координатного кута вказуе на провщну дю натрiю хлориду.
Пряма ЛД84 е iзоболою пов-ноí сумацií. Паралельна лiнiя
№ 1 2010 ёэттошжт & Иеаьти 28
до не1 знаходиться нижче i стосуеться узагальненоТ дiа-грами. Тодi для будь-яких ств-вщношень доз А i В шкщливо-го ефекту спостерiгатися не буде, тому що вони явно зна-ходяться у дшянц недiючих.
Висновок
Встановлено, що комбшацп ЛД16 натрю хлориду та ЛД16 i ЛД50 кадмiю хлориду летально-стi не викликають. При введен-нi ЛД50 натрiю хлориду i ЛД16 кадмю хлориду загинули двi з трьох тварин. Одержат дат свщчать, що юни натрiю у ком-бшацп з кадмiем проявляють потенцiюючу дю
Л1ТЕРАТУРА
1. Сердюк А.М. Ппешчш про-блеми УкраТни на рубежi сто-лiть // Гiгiенiчна наука i практика на рубежi столiть: XIV з'Тзд п-пеню^в УкраТни. Матерiали / За ред. Ю.1. Кундiева, А.М. Сердюка, 6.Г Гончарука, О.В. Лопушенко. — Днтро-петровськ: АРТ-ПРЕС, 2004. — С. 30-33.
2. Сердюк А.М. Еколопчна ситуа^я в Украíнi i здоров'я людини: теперiшнiй стан та шляхи профшактики // Журнал Академií медичних наук. — 1997. — № 2. — С. 218-230.
3. Прокопов В.О. Першочер-говi задачi ппени у сферi питноТ води та питного водопо-стачання, спрямоваш на вико-нання загальнодержавноТ про-
грами "Питна вода УкраТни" // Актуальн питання гiгiени та еколопчно'Т безпеки УкраТни. — 2006. — С. 26-27.
4. Гончарук В.В., Скубчен-ко В.Ф. Проблеми забезпечен-ня населення УкраТни питною водою // Колега. — 2001. — № 3. — С. 11-14.
5. Сердюк А.М. Еколопчна ситуащя в Укра'Тш i здоров'я людини: тепершшй стан та шляхи профшактики // Журнал Академп медичних наук. — 1997. — № 2. — С. 218-230.
6. Прокопов В.О., Зор^ наО.В., Загайський С.1. Роз-робка нацюнальних стандарт на водопровщну та фасовану питну воду — шлях до покра-щання стану питного водопо-стачання населення // Актуаль-ш питання гiгiени та екологiчноí безпеки УкраТни. — К., 2007. — С. 15-16.
7. Штабський Б.М., Гжегоць-кий М.Р. Ксенобютики, гомео-стаз i хiмiчна безпека людини. — Львiв: Наутiлус, 1999.
8. Фелленберг Г Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию / Пер. с нем. — М.: Мир, 1997. — 232 с.
9. Бандман А.Л. Натрий и его соединения — В кн.: Вредные химический вещества. Неорганические соединения элементов 1-М групп: Справ. — Л.: Химия, 1988.— С. 31-42.
Рисунок
Оцшка провщного компонента комбшацй натр№ хлориду i кадм№ хлориду
ЛД16 ЛД50
29 Environment & Health № 1 2010
10. Calabrese E.J., Tuthill R.W. Sourses of Elevated Sodium Levels in Drinkling Water and Recommendations for Reductions // G. Environm. Hlth. — 1978. — Vol. 4, № 3. — P. 151-155.
11. Environmental Health Criteria 134. Cadmium. World Health Organization. — Geneva, 1992. — 280 p.
12. Концесв^ня Г.В., Круп-ко В.6., Островська Т.Й., Жданова 1.Л. ОцЫка техногенного впливу на саштарно-ппешчний стан пщземних джерел водо-постачання м. Луганська // Актуальш питання ппени та еколопчно'Т безпеки УкраТни. — 2007.— С. 30-31.
13. Быстрых В.В. Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье населения // Гигиена и санитария. — 1998.
— № 6. — С. 22-24.
14. Мудрый И.В. О влиянии минерального состава питьевой воды на здоровье человека (обзор)// Гигиена и санитария.
— 1999. — № 1. — С. 15-18.
15. Loewe S. The problem of sinergism and autagonism of combined drugs // Arsneim Farsch. — 1953. — № 3. — P. 285-290.
16. Постановка экспериментальных исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ с целью разработки профилактических мероприятий. Метод. рекомендации № 4050-85 / Б.А. Кацнельсон, Е.М. Неизвестнова, В.И. Давыдова и др. — М., 1987. — 48 с.
17. Кустов В.В., Тиунов Л.А., Васильев Г.А Комбинированное действие промышленных ядов. — М.: Медицина, 1975. — 256 с.
18. Штабский Б.М., Федо-ренко В.И. Методология гигиенической оценки смесей веществ // Гигиена и санитария.
— 1987. — № 9. — С. 60-63. Надiйшла до редакцп 28.08.2009 р.
