CC BY
3
показатели эффективности деятельности отделений гигиены детей и подростков санэпидстанций, базирующиеся на данных о состоянии здоровья организованных детских и подростковых контингентов.
Таким образом, сопоставительный анализ уровня развития научных исследований по гигиене детей и подростков в СССР и за рубежом показывает, что почти все исследования по рассматри-
ваемой проблеме в нашей.стране носят приоритетный характер. Постановка и организация научных исследований по гигиене детей и подростков, полученные результаты, практические предложения, направленные на охрану и укрепление здоровья подрастающего поколения, в СССР находятся на значительно более высоком уровне, чем в других странах.
Поступила 27.07.89
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 615.285.7.015.4.07
А. К. Маненко, О. Я. Иванова, Н, А. Бирюкова
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СТЕПЕНИ КУМУЛЯЦИИ ПЕСТИЦИДОВ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ
И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ
Львовский медицинский институт
Известно, что характер комбинированного действия смесей фиксированного состава должен быть органически связан с их токсичностью и кумулятивными свойствами [6]. В настоящее время предложено несколько методов оценки характера комбинированного действия по степени кумуляции. Что же касается кумулятивности смесей при последовательном введении вредных веществ, то подходы к их оценке не разработаны.
Нами проведена комплексная оценка кумулятивных свойств 2 % гранозана, 12 % гексахлор-циклогексана (ГХЦГ), 30 % карбофоса, 80 % ци-неба и их бинарных и четверной смесей при одновременном и последовательном введении. Методика исследований предусматривала определение Д1 (¿£>50 в течение первых суток), Д2 (¿£>50 в течение всего периода наблюдения) с расчетом индекса кумуляции (/к=1—Д2/Д1) [7— 12]. Кроме того, /к определяли с учетом £Т50(1):
1 Нет
50(1)
[5].
С целью получения значений ¿О50, Дь Д2 смесей при последовательном введении предварительно определяли максимальное время (Т) накопления веществ в метаболической области, необходимое для установления периода между введением изучаемых соединений [3, 4].
По срокам гибели животных при введении доз, превышающих Д2, рассчитывали среднее время летального исхода £Т50(1), затем проводили определение среднего времени летального исхода
ЕТ
1
50 («)
при д-кратном введении дозы Д
/2 Д1 с интервалом т, равным 1 сут. Этот эксперимент ставили для отдельных пестицидов и смесей при одновременном введении [12]. Для условий последовательного введения схема эксперимента была нами модифицирована следующим образом: 24 ч делим на количество ингредиентов в смеси и получаем время последовательного введения, например: для тройной смеси 24:3= = 7,1 ч. Таким образом, опыт начинали с введе-
ния У2 Д1 гранозана; затем через 7,1 ч вводили 7-2 Д1 ГХЦГ, еще через 7,1 ч — 1 /2 Д1 карбофоса, 'затем интервал т, равный 1 сут, и т. д.
Для отдельных пестицидов были определены кинетические параметры их накопления и выведения в метаболических областях на основе расчета линейного уравнения зависимости: у=ах-\-Ь с использованием экспонент нарастания и убыли концентрации вещества:
С— ^шах (1
е-*); С=С0—ег~№,
где С — значение концентрации в любой момент
времени /; С
так
предел нарастания концентра-
тах'>
фактически определенных в печени.
ции, достигаемый при /, стремящемся к бесконечности; Со — начальная концентрация; е — основание натуральных логарифмов; аир — соответственно константы скоростей нарастания и убыли концентраций. Последние связаны с периодами полунарастания и полуубыли концентраций (Гн, Тп) условием: Г=0,693/а; Г =0,693/(3. Суммарное время Т =1 тах-{-Тп предложено использовать для оценки кумулятивных свойств веществ [6, 13, 14]. Кроме того, полученная расчетная величина 1тах была применена для проверки значений Т
Кумулятивность отдельных пестицидов, а также смесей при одновременном и последовательном воздействии по значениям /к, £У50(1), ЕТ50{п)} Тс была оценена с использованием шкал [7— 10, 12].
Для оценки кумулятивных свойств смесей при одновременном и последовательном введении был поставлен дополнительный эксперимент с введением в течение 30 дней гранозана, ГХЦГ, карбофоса, бинарной смеси (гранозан-]-ГХЦГ) и тройной смеси (гранозан+ГХЦГ-)-карбофос) в
дозах 1 /2 Ей50, полученных при одновременном и последовательном воздействии. Причем в последнем случае оказалось невозможным выполнить основное требование к унификации эксперимента при последовательном введении пести-
Таблица 1
Кумулятивность пестицидов при их изолированном пероральном введении белым крысам
Пестицид Дь мг/кг Д2, мг/кг 'к £Г50(1).сУТ ЕТ50(Л)' СУТ I* к ГС,Ч
А
V
Гранозан
ГХЦГ
Карбофос Цинеб
93 4500 460 1810
53,3 600 460 1810
0,4 (1Б—1А) 0,87 (IА) О (ПА) 0 (ПБ)
1,7 (1А) 2,4 (IА) 0,88 (ПА) 0,46 (ПА)
3,0 (IА) 2,12 ПА) 15,0 (ПА) 19,3 (ПБ)
1Б
Примечание. В скобках здесь и в табл. 2, 3— группа кумулятивности: 1А сильная; ПА — средняя; ПБ — слабая; /*=1---- •
1)
0,24 (1Б) 0,36 (1Б) 0 (НА) 0 (НА)
218,97 28,43 3,71 18,38
(1А) (1Б) (ПБ)
(ИВ)
очень сильная кумуляция;
I
0
%
цидов — использование Ттах, так как промежуток времени между введением гранозана и ГХЦГ составил 5 сут, ГХЦГ и карбофоса — 3 сут. В этих условиях не может быть выдержано и одно из основных положений теории кумуляции: «равное накопление — равный эффект» [12]. Поэтому для получения адекватных оценок /( при последовательном введении мы предложили (ориентируясь на наиболее жесткие критерии кумулятивности по среднему времени гибели животных — 5 сут при введении {/\0 Юъо смеси по методу [1]) делить указанный временной показатель на число ингредиентов в смеси и тем самым устанавливать временной интервал между введениями первого ингредиента, затем второго и т. д. Например, для бинарной смеси грано-зан + ГХЦГ искомый интервал составлят 5:2= =2,5 сут, эксперимент планируется по следующей схеме: ежедневно вводится гранозан, затем через 2,5 сут ГХЦГ и т. д. на протяжении 30 дней. По результатам эксперимента рассчитывали ЕО50сН для отдельных ингредиентов и смесей при одновременном и последовательном воздействии методом 3 точек и /Скд. В последующем
определяли /Скум и
стандартизованный /( (/С^м) для отдельных компонентов и смесей [11], а оценку кумулятивной способности сме-
О
сеи при одновременном и последовательном воздействии проводили по [2]. Рассчитывали также
Кс; с учетом ЕТт1):кскт= ^ [б].
50(1)
Параметры кумулятивности, полученные в острых опытах при изолированном пероральном введении белым крысам отдельных пестицидов, приведены в табл. 1. Данные табл. 1 свидетельствуют об одинаковой информативности /к, £Т50(1), ЕТЬ0{п), Гсдля гранозана, который по всем показателям-относится к группе 1А (очень силь-
ЕТ
^ 1 50(л)
к группе 1В.
ная кумуляция). ГХЦГ по /к, £Т50(1) относится к группе ¡А, а по Г Учитывая [6, 13], что в условиях острого опыта основной характеристикой кумулятивности веществ является период полуубыли концентраций, при одновременном учете времени достижения максимума концентраций tтах(Т ==(тах-\-Тп) ГХЦГ необходимо отнести к группе веществ 1Б (сильная кумуляция). Линдан, являющийся основным продуктом биотрансформации ГХЦГ
Таблица 2
Кумулятивность смесей пестицидов при одновременном пероральном введении белым крысам
№ Состав смеси ¿Обо, мг/кг I И Тип комбинированного действия Параметры (группа кумулятивности)
смеси 'к £750(1) ЕТ50{п) I* 'к
1 Гранозан-}-ГХЦГ 734,20 ОА 0,25 (1Б) 2,62 (1А) 3,83 (1А) 0,38 (1Б)
2 Гранозан + карбо- 0,01 (1Б- -1А)
фос 396,81 С-^ОА 0 (ПА) 1,03 (1А 1Б) 6,62 (1Б—1А)
3 Гранозан + цинеб 2228,3 ОА 0,38 (1Б) 1,63 (1А) 4,94 (1А) 0,22 (1Б)
4 ГХЦГ+карбофос 608,44 С 0,03 (НА) 1,09 (1А— ■1Б) 6,28 (НА) 0,04 (1Б- -1А)
5 ГХЦГ+цинеб 1035,29 С-+ОП 0,02 (ПА) 1,06 (1А— 1Б) 5,10 (НА) 0,02 (1Б- -1А)
6 Карбофос-)-цинеб 1250,80 ОП 0 (НА) 0,98 (ПА) 9,20 (ПА) 0 (НА)
7 Гранозан-}-ГХЦГ+
-{-карбофос 1923,66 АА 0,28 (1Б) 1,50 (1А) 4,72 (1А) 0,19 (Ш)
8 Гранозан-}- карбо- щ
фос+цинеб 1780,14 ОА 0,27 (1Б) 1,30 (1А) 4,90 (1А) 0,13 (1Б)
9 Гранозан+ ГХЦГ-|- %
-[-цинеб 8748,26 АА 0,34 (1Б) 1,85 (1А) 4,00 (1А) 0,27 (1Б)
10 ГХЦГ-|-карбофос+ •
+цинеб 3056,74 ОА 0,49 (1Б) 2,50 (1А) 3,95 (1А) 0,37 (1Б)
И Гр а н оз а нГХЦ Г+
+ка р б оф осци н еб 3571,42 АА 0,13 (1Б) 2,50 (1А) 3,90 (1А) 0,37 (1Б)
Примечание. С — суммация; С->ЮА — антагонизм; С-^ОП — суммация с тенденцией к относительному потенцированию; ОП абсолютный антагонизм.
суммация с тенденцией к относительному антагонизму; ОА — относительный
— относительное потенцирование; АА —
Таблица 3
Кумулятивность пестицидов при последовательном пероральном введении белым крысам
• • Тип Параметры (группа кумулятивности)
ком-
№ смеси бини-ро-ван- НОГО дей-; ствня • 1 . • * % * в; ' 1
Состав смеси мг/кг 'к ЕГ50(\) ЕТ50(п) /* к
1 Гранозан -}- ГХЦГ 1014,93 А 0,5 (1А) 4,30 (1А) 3,15 (1А) 0,52 (1А)
2 Гранозан + карбофос 921,16 АА 0,4 (1Б) 2,59 (1А) 6,26 (Ш) 0,38 (1Б)
3 Гранозан + цинеб 3591,10 АА 0,5 (1А) 3,20 (1А) 4,45 (1А) 0,44 (1Б)
4 ГХЦГ + карбофос 1830,97 АА 0,3 (1Б) 2,65 (1А) 6,20 (1Б) 0,39 (1Б)
5 ГХЦГ + цинеб 2167,83 ОА 0,42 (1Б) 2,86 (1А) 5,12 (1Б) 0,41 (1Б)
6 Карбофос + цинеб 3888,05 А 0,45 (1Б) 2,15 (1А) 6,14 (1Б) 0,32 (1Б)
7 Гранозан -{- ГХЦГ + карбофос 2325,19 АА 0,56 (IА) 3,90 (1А) 4,90 (1А) 0,50 (1А)
8 Гранозан + карбофос + цинеб 4259,09 АА 051 (1А) 4,10 (1А) 4,20 (1А) 0,51 (1А)
9 Гранозан -}- ГХЦГ + цинеб 6116,52 АА 0,53 (IА) 4,50 (1А) 4,96 (1А) 0,53 (1А)
10 ГХЦГ + карбофос -}- цинеб 4125,59 АА 0,52 (1А) 4,90 (1А) 4,60 (1А) 0,55 (1А)
11 Гранозан + ГХЦГ + карбофос + в % • • ф
+ цинеб 4602,14 АА 0,54 (1А) 3,31 (1А) 4,90 (1А) 0,45 (1Б)
по всем параметрам кумулятивности относится к
группе I А: /=0,52; £У50(1)>1 сут; ЕТЬ0{п)— —1,9 сут.; Тс—76,04 ч. Очевидно, что эксперименты для получения параметров хемобиокине-тики пестицидов необходимо проводить с чистыми, а не техническими препаратами (12% ГХЦГ в нашем эксперименте). При ориентации на Тс карбофос следует отнести к группе НБ (слабая кумуляция), а у цинеба практически все параметры кумулятивности сопоставимы. Результаты оценки кумулятивности смесей пестицидов при совместном и последовательном воздействии приведены в табл. 2 и 3.
Ранее нами [3, 4] для тех же смесей (№ 1, 3) при одновременном воздействии установлен тип комбинированного действия — относительный антагонизм, суммация с тенденцией к относительному антагонизму для смеси № 2; суммация для смеси № 4; суммация с тенденцией к относительному потенцированию для смеси № 5, относительное потенцирование для смеси № 6, абсолютный антагонизм для смесей № 7, 9, 11, относительный антагонизм для смесей № 8, 10. Как
видно из табл. 2, для тройных и четверных смесей (№ 7—11) на фоне абсолютного и относительного антагонизма по токсичности отмечается сильная кумуляция по /к, очень сильная по £Т50(1) и ЕТ50{п), и при стандартизации /к [5] с учетом ЕТ50{[) все эти смеси отнесены к группе 1Б (сильная кумуляция). Бинарные смеси № 2, 4—6, вызывающие суммацию с тенденцией к относительному потенцированию или антагонизму, а также потенцирование (карбо-фос+цинеб) по токсичности, обладают менее выраженными кумулятивными свойствами (по /к —
НА; по £Г50(1)-1А, 1Б, ПА; по ЕТ50{п) - 1Б,
ПА и ПА), что подтверждается расчетами /к с учетом £Т50(1).
Таким образом, для условий одновременного введения смесей характерны антагонизм по токсичности и потенцирование по кумулятивности, а для смесей, тип комбинированного действия которых в острых опытах соответствует суммации, суммации с тенденцией к потенцированию или чистому потенцированию,— антагонизм по кумулятивности. Что касается определения Тс для сме-
Таблица 4
Сравнительная оценка токсичности и кумулятивности отдельных пестицидов, их бинарных и тройных смесей при одновременном
и последовательном введении '/ю ЬО50 в течение 30 дней
Вводимый пестицид или смесь
¿.Обо, мг/кг
10ЬЪсИ> мг/кг
К
кум
/ССКТУМ=Д2/Д,А:
кум
К
ст кум
К
кум
■^50(1)
Гранозан
ГХЦГ
Карбофос
Гранозан+ГХЦГ Гранозан-}-ГХЦГ+карбофос
Гранозан-}- ГХЦГ Гранозан-}- ГХЦГ+карбофос
53,33 600 460
734,2 1923,06
1014,93 2325,19
53,30 1,0
780,0 1,3
1380,0 5,0
Одновременное введение
719,51 0,97
1961,52 , 1,01
Последовательное введение
872,83 0,85
1883,40 0,80
0,57 0,17 5,0
1,09 0,75
0,99 0,60
0,76 0,84 5,37
0,60 0,87
0,41 0,40
л
•V
»
р
¥
t
сеи как основной характеристики кумулятивности веществ в условиях острого опыта, то, к сожалению, отсутствие методик определения веществ при их совместном присутствии в биосредах не позволило установить этот важный параметр кумулятивности смесей.
Анализ кумулятивности смесей пестицидов при последовательном введении лабораторным животным по результатам острых опытов свидетель-
ствует о том, что по /к, £Т50(1), £Т50(й) и /к с учетом ЕТ50(]) отмечается усиление кумулятивности (группа 1А — 1Б) на фоне антагонизма и абсолютного антагонизма по токсичности. Указанное явление объясняется, по нашему мнению, увеличением доз отдельных ингредиентов в составе эквивалентной дозы при одновременном воздействии и еще большим увеличением их при последовательном. Зависимость кумулятивного действия от дозы и продолжительности введений особенно четко проявляется в краткосрочных экспериментах по определению ЕТ50{п) при п-кратном введении дозы Др=72 Д1 с интервалом т, равным 1 сут.
Изложенное подтверждается и результатами экспериментов по сравнительной оценке токсичности и кумулятивности отдельных пестицидов, их бинарных и тройных смесей при одновременном и последовательном введении '/ю в течение 30 дней (табл. 4). Как видно из табл. 4, Л;скт, рассчитанный с учетом £Т50(1), четко указывает на потенцирование кумулятивности при последовательном введении бинарной и тройной смесей.
Таким образом, установление факта антагонизма по токсичности и потенцирования по кумулятивности смесей пестицидов при последовательном введении свидетельствует о том, что в хронических экспериментах на уровне порога хронического действия (ЫтсИ) можно ожидать проявления специфических эффектов на фоне антагонизма по токсичности. Окончательную комплексную оценку кумулятивности смесей при одновременном и последовательном введении можно дать, определив по градированным эффектам зону и порог кумулятивного действия: г = ¿£>5о/ Птск; гсит= Юм/ОЕТ1 нижнюю доверительную границу минимально действующей дозы йЕ^Т) и Птсит (верхняя доверительная граница максимальной недействующей дозы ОЕьо является нижней доверительной границей Птсит).
Выводы. 1. Оценку кумулятивных свойств смесей пестицидов при различных режимах введения лабораторным животным целесообразно проводить параллельно по токсичности и кумулятивности с учетом суммы эффектов индивидуального действия веществ, входящих в состав смесей, и относительных характеристик их кумулятивных свойств.
2. Кумулятивные свойства отдельных ингредиентов смесей пестицидов при одновременном и
ЕТ
, cum
(ориентируясь на
последовательном введении с учетом эффектов в альтернативной форме необходимо оценивать, определяя /к, £Т5о(п, ЕТ50(пь Те, /к с учетом ЕТ50( 1Ь
Ккум, /(кум и /Сум с учетом ЕТЪ0(1).
3. Последовательность режима введения ингредиентов при определении ЕТ50(п) следует устанавливать, ориентируясь на наиболее жесткие условия введения. Интервал между введениями ингредиентов должен быть равен частному от деления 24 ч на число исследуемых веществ. При введении 1 /ю Ей50 — данный интервал получают делением 5 сут на количество ингредиентов.
4. Для бинарных и тройных смесей при одновременном и последовательном введении характерен антагонизм по токсичности и потенцирование по кумулятивности, усиливающиеся при последовательном воздействии, что указывает на зависимость кумулятивных свойств смесей от дозы и продолжительности введения. В связи с этим в хронических экспериментах на уровне ЫтсИ можно ожидать проявления специфических эффектов на фоне ослабления общетоксических.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9. 10.
11. 12.
13.
14.
Каган /О. С., Станкевич В. В. // Актуальные вопросы гигиены труда, промышленной токсикологии профессиональной патологии в нефтяной и нефтехимической промышленности.—М., 1962.— С. 48—49. Кацнельсон Б. А. и др. Постановка экспериментальных исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ с целью разработки профилактических мероприятий: Метод, рекомендации.— М., 1987.
Маненко А. К., Иванова О. П. // Гиг. и сан.— 1988.— № П.— С. 55—58.
Маненко А. К. // Там же.— 1988.—№ 4.—С. 87—88. Новиков С. М., Фурсова Т. Н., Козеева Е. Е. и др. // Там же.— 1987.— № 9.— С. 41—44.
Шатинскал И. Г. Сравнительная характеристика методов изучения кумуляции при решении задач гигиенического регламентирования вредных веществ: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— Киев, 1986. Штабский Б. М., Долошицкий С. Л. // Гигиена населенных мест.— Киев, 1973.— Вып. 12.-Штабский Б. М. // Гиг. и сан.— С. 24—27.
Штабский Б. М. // Гиг. труда.— 1974.— № 1.— С. 23—27. Штабский Б. М. // Там же.— № 2.— С. 26—28.
Штабский Б. М., Каган Ю. С. // Гиг. и сан.— 1974.— № 3.— С. 65—67.
Штабский Б. М. Методические основы изучения кумуляции в токсиколого-гигиенических исследованиях: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук.— Львов, 1975. Штабский Б. М., Шатинская И. Г. // Гиг. и сан.— 1985.— № 3.— С. 57—59.
Штабский Б. М., Шатинская И. Г. // Количественные аспекты химических воздействий в онкологии.— Л.,
1985.— С. 21—22.
С. 166—169. 1973.—№ 8.
Поступила 20.02.90
Summary. Parallel analysis of the toxicity and cumulative ability of mixtures of pesticides administered simultaneously and in succession has made it possible to establish the existence of antagonism according to toxicity and of potentiation according to the cummulative ability indicating the possibility of manifestation of specific effects on the background of the reduction of general toxic effects in chronic experiments.
