Научная статья на тему 'МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНТОКСИКАЦИИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ'

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНТОКСИКАЦИИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
28
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — В.Т. Мазаев, Ю.М. Медведев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНТОКСИКАЦИИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ»

мы выражались в повышении суммарно-порогового показателя (/><0,01) на !—5-м месяцах опыта. При патоморфо-логнческом исследовании внутренних органов отмечены изменения в головном мозге (перицеллюлярный отек), печени (паренхиматозная дистрофия), почках (очаговая зернистая и вакуольная дистрофия эпителия извитых канальцев) и миокарде (явления мутного набухания и очаги микронекроза).

При дозе 3,7 мг/кг изменения изучаемых показателей были менее значительными и имели тенденцию к норма-

ЛИТЕРАТУРА. Красовский Г. Н., Королев А. А.,

Шиган С. А. — Гиг. и сан., 1970, № 3, с. 83—88. Прозоровский В. Б. — Фармакол. и токсикол., 1962, № 1, с. 115—120.

лизации в конце эксперимента, что свидетельствовало о пороговом характере наблюдавшихся сдвигов. Доза 0,37 мг/кг оказалась недействующей по всем изученным показателям.

Лапрол-702 в дозах 1/10 и 1/,00 ЬОьо не оказывает эмбри-отоксического действия.

Лимитирующий показатель вредности полиоксипропи -лендиола (лапрола-702) — органолептнческий (пенообра-зование), ПДК на уровне 0,2 мг/л.

111 тайский Б. М. — Гиг. и сан., 1973, № 8, с. 24—26. Штайский Б. М. Методические основы изучения кумуляции в токсиколого-гигиенических исследованиях. Авто-реф. дис. докт. Львов, 1975.

Поступила 29.09.80

УДК 613-07:615.9.001.57

В Т. Мазаев, Ю. М. Медведев

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНТОКСИКАЦИИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

I ММИ им, И. М. Сеченова

Одним из перспективных направлений в экспериментальной гигиене является математическое моделирование биологических процессов. В последние годы математическое моделирование было применено при решении ряда гигиенических вопросов (Е. И. Спыну; И. В. Саноцкий, и др.).

В настоящей работе рассматривается ряд методов математического описания биологических процессов, исследуемых при гигиеническом нормировании химических веществ в воде водоемов.

По данным токсикологических экспериментов мы отыскивали статистические корреляционные связи между функциями, условно обозначаемыми х и у. Аналитические уравнения, связывающие х и у (уравнения регрессии), получали на ЭВМ при помощи специальных программ с использованием метода наименьших квадратов (МНК). Одной из наиболее распространенных зависимостей между исследуемыми функциями х и у является линейная зависимость, при которой экспериментальные данные аппроксимируются выражением для прямой линии: у=кх+1. Геометрический смысл коэффициентов уравнения регрессии представлен на рисунке. В наших исследованиях уравнением прямой аппроксимировалась зависимость острой токсичности 1йЬО60 оловоорганических соединений (ООС) от их молекулярной массы (т) и от процентного содержания олова (р) в молекуле:

Корреляционное поле и линия регрессии.

Теоретическая зависимость между двумя функциями хну, линия регрессии, описываемая уравнением регрессии у — кх+1; к — тангенс угла а наклона линии регрессии: I — отрезок, который отсекает линия от оси у при *=0: показаны экспериментальные значения функции у для каждого значения аргумента х, экспериментальные точки на плоскости образуют облако регрессии.

^1Л)50 = 5,35 —0,81/>, 181Л>60 = 0,22-0,0057 т.

Сопоставление экспериментальных величин и полученных аналитически послужило основанием для корректировки некоторых экспериментально установленных в частности для дибутилдилаурата олова (ДБДЛО). ЬО50 ДБДЛО, полученная в более тщательно поставлен -ном эксперименте, удовлетворяла выявленной закономерности .

Весьма часто между переменным» х и у обнаруживаются нелинейные корреляционные связи. При этом распространенным выражением для аппроксимации нелинейных зависимостей является полином к-ой степени:

у = а„х* + в!**-1 Ч-----Ь <*к-1х + "к-

В частном случае широко используется квадратичный полином, или уравнение параболы:

у — в0*3 + <*1* +

Квадратичный полином имеет 2 корня, поэтому уравнением параболы удобно аппроксимировать процессы, которые можно представить как результат сложения двух процессов, один из которых убывает, а другой возрастает. Как показал наш опыт, нецелесообразно аппроксимировать параболой процессы кумуляции, так как подобные процессы стремятся к некоторому пределу, ограниченному 100% значением эффекта гибели животных.

Если исследуемые переменные зависят не от одного, а от нескольких факторов, относительная степень влияния каждого из факторов х на исследуемую функцию у определяется уравнением множественной регрессии. Простейшая модель связи в этом случае — линейная множественная корреляция, взаимосвязь переменных выражается с помощью линейного уравнения регрессии:

у = а0 + а,*, + агх2 Н----+ акхк.

В качестве примера приведем уравнения множественной регрессии, полученные по результатам подострых экспериментов с ООС. Выявлялась относительная степень влияния на лабораторных животных таких факторов, как доза вещества {хг), время действия (хг) и относительное содержание металла в ООС (дс3). Были получены следующие уравнения связен между исследуемыми функциями и факторами-аргументами:

для количества эритроцитов в крови:

Ух — 7,2 — 8,91x1 —0,025*2 — 0 023х3 для содержания гемоглобина в крови:

Уг = 109 —242хх— 0,4лг2 —0,63* для суммационно-гюрогового показателя-

Уз = 19 — 15*! — 0,32*, — 0,055*3-

Теснота корреляционной связи, определенная по ЗИ1-чениям коэффициентов множественной корреляции, оказалась достоверной.

Рассмотрение полученных уравнений дает основание считать ведущим среди рассмотренных факторов дозу вещества. В экспериментах использовали дозы ООС, выраженные в долях (0.1; 0,05; 0,025) и. таким образом, нормированные по содержанию металла в молекуле. Поэтому малые величины коэффициентов при х3, полученные в уравнениях, не противоречат гипотезе о ведущей роли олова в процессе интоксикации ООС.

При помощи МНК с использованием ЭВМ нам удалось аппроксимировать экспериментальную зависимость сум-

ЛИТЕРАТУРА. Войну Я Я■ Корреляция рядов

динамики. М., 1977, с. 36—197. Количественная токсикология./ Голубев А. А., Люблина Е. И., Толконцев Н. А. и др. Л., 1973, с. 56—245. Саноцкий И. В., Уланова И. П. Критерии вредности в

мой экспонент:

[ ^ • » / \

УЩ = Ушах I 1 — ~Т~'е~~Т I-

где Т—постоянная времени, характеризующая скорость нарастания процесса, г — текущее время, к— постоянный коэффициент.

Использование этой модели способствовало развитию концепции о едином патогенезе при интоксикации ООС, принадлежащими к различным группам, и его особенностях, обусловленных структурой отдельных соединений.

Однако методы математического моделирования, основанные на данных экспериментальных статистических исследований, могут привести и к неверным выводам вследствие ошибок, привносимых экспериментатором при регистрации данных (Я. Я. Вайну). Неоднородность исходного материала, тенденция к сезонным колебаниям биологических объектов исследования, а также влияние случайных факторов внешних воздействий могут обусловить создание формально правильной, но неадекватной модели.

гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений. М., 1975, с. 5—68. Спыну Е. И., Иванова Л. Н. Математическое прогнозирование и профилактика загрязнения окружающей среды пестицидами. М., 1977, с. 47—124.

Поступила 29.11.79

УДК в 15.9 16'126.2-31.07:6 12.017.1

Канд. мед. наук К В. Негриенко, доктор мед. наук В.М. Шубик

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Ленинградский институт усовершенствования врачей; Ленинградский институт радиа-4 ционной гигиены

Имеющиеся в литературе данные о действии на иммунологическую реактивность окиси углерода (СО) немногочисленны и касаются в основном изменения одного или нескольких показателей иммунобиологической реактивности (Г. И. Виноградов; В. К. Навроцкий). Между тем интенсивное воздействие больших концентраций СО, являющейся одним из основных компонентов загрязнения воздуха на городских магистралях, территориях жилой застройки и в помещениях жилых и общественных зданий, обусловливает целесообразность проведения комплексного иммунологического обследования.

В настоящем сообщении представлены результаты экспериментов на животных, подвергавшихся в течение 60 дней ингаляционному воздействию СО.

Опыты выполнены на 37 беспородных крысах-самцах. Концентрация в затравочных камерах составляла 25±5 мг/м3, что примерно соответствует 8 ПДК для атмосферного воздуха. Затравку животных проводили по 5 ч в течение 60 дней (5 дней в неделю). По завершении затравки 19 крыс (9 подопытных и 10 контрольных) были однократно проиммунизированы брюшнотифозной спиртовой моновакциной, обогащенной УЬантигеном. Вакцину вводили внутрибрюшинно в объеме 0,5 мл. Через 7, 14 и 21 день после иммунизации в реакциях агглютинации и гемагглютинации определяли соответственно титры О-и Уьантител.

Для характеристики состояния естественного иммунитета у других животных (9 подопытных и 9 контрольных) были изучены бактерицидность сыворотки крови в отношении кишечной палочкк и белого стафилококка, активность лизоцима и Р-лизинов, титр комплемента сыворотки

крови, нормальные антитела. Взятие крови у животных и инъекции осуществляли под местной анестезией.

Бактерицидность сыворотки крови определяли по модифицированному нами (В. М. Шубик) методу О. В. Смирновой и Т. А. Кузьминой по разнице нарастания оптической плотности (ФЭК-М, светофильтр зеленый, кювета 3 мм) питательной среды (бульон Хоттингера) и смеси питательной среды и испытуемой сыворотки при заражении их стафилококком или кишечной палочкой и инкубации в термостате при 37 °С в течение 3 ч.

На этом же принципе базировалось определение Р-ли-зинов; в мартеновский бульон высевали сенную палочку. Для характеристики содержания лизоцима в сыворотке крови использовали способность данного фермента растворять лизирующийся микрококк. Смесь испытуемой сыворотки и 0,5% раствора поваренной соли помещали в термостат на 30 мин.

Комплемент определяли по полному гемолизу бараньих эритроцитов в присутствии гемолитической сыворотки, нормальные антитела —в реакции гемагглютинации бараньих эритроцитов. Аутоантитела определяли в реакциях связывания комплемента (РСК) на холоде по В. И. Иоффе и реакции потребления комплемента (РПК) в модификации А. А. Иванова. Антигены готовили по \Vitebsky и со-авт. из тканей сердца, легких, печени и почек крыс.

Результаты изучения факторов естественного иммунитета крыс, подвергавшихся воздействию СО, показали, что у животных происходило отчетливое угнетение некоторых факторов естественного иммунитета — бактерн-цидностн сыворотки крови в отношении кишечной па-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.