CC BY
8
УДК 614.72.613.155*3
Н. А. Макейчева
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СМЕСИ ФУРФУРОЛА, ФОРМАЛЬДЕГИДА, ФЕНОЛА И АЦЕТОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Узбекский научно-исследовательский институт санитарии, гигиены и профзаболеваний,
Ташкент
Предельно допустимые концентрации (ПДК) фурфурола, формальде" гида, фенола и ацетона в атмосферном воздухе утверждены на уровне 0,05, 0,035, 0,01 и 0,35 мг/м3 соответственно. Однако в литературе нет данных о рефлекторном и резорбтивном действии смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона на организм, не установлен характер их совместного действия на человека, а также не обоснована ПДК для смеси указанных веществ в атмосферном воздухе. Решение этих вопросов и явилось задачей настоящей работы.
С целью изучения рефлекторного действия малых концентраций смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона на организм человека были определены пороги обонятельного ощущения смеси этих веществ и действие их на электрическую активность головного мозга.
Порог обонятельного ощущения веществ для каждого в отдельности и в смеси исследовали у 28 практически здоровых людей в возрасте от 20 до 30 лет без патологических изменений со стороны органов обоняния. Результаты показали, что пороговая концентрация фурфурола у наиболее чувствительных лиц была на уровне 0,98 мг/м8, формальдегида — на уровне 0,077 мг/м3, фенола — на уровне 0,027 мг/м8, ацетона — на уровне 0,94 мг/м3, а подпороговые равнялись 0,83, 0,062, 0,022 и 0,84 мг/м8 соответственно. Порог обонятельного ощущения смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона, выраженный в долях от индивидуальных порогов при изолированном действии, колебался в пределах от 1,53 до 0,93, причем для 8 наиболее чувствительных людей пороговая концентрация в тех же долях была 1,1—0,93, а подпороговая — 0,9—0,68. Таким образом, смесь паров фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона для наиболее чувствительных лиц по характеру действия дает полную суммацию эффекта.
Учитывая, что в наших исследованиях порог запаха указанных веществ полностью совпадает с данными других исследователей, мы сочли целесообразным не изучать действия каждого из этих веществ в отдельности (за исключением формальдегида на электрическую активность головного мозга), а лишь указать ранее установленные пороговые концентрации фурфурола, фенола и ацетона, влияющие на электрическую активность головного мозга человека: они были на уровне 0,084 , 0,0155 и 0,44 мг/м3 соответственно, а подпороговые—на уровне 0,05, 0,0137 и 0,35 мг/м3 соответственно.
Для изучения действия малых количеств указанных веществ на электрическую активность головного мозга человека использовали метод выработки электрокортикального условного рефлекса ^К. А. Буштуева и соавт.). Биотоки мозга регистрировали на японском 13-канальном электроэнцефалографе фирмы «Nihon Kohden». Запись велась биполярным способом в 2 отведениях с височной и затылочной областей обоих полушарий. Для исследования выбрали 5 человек с выраженным а-ритмом. Изучали
2 концентрации формальдегида: 0,046 и 0.034 мг/м8. Было установлено, что концентрация 0,046 мг/м* оказала действие и вызвала достоверную десин-хроннзацию а-ритма у всех испытуемых, а концентрация 0,034 мг/м8 оказалась недействующей. Следовательно, максимальная разовая ПДК формальдегида в атмосферном воздухе должна быть на уровне недействующей, т. е. на уровне существующей — 0,035 мг/м8.
Определив и для формальдегида пороговую концентрацию по данным электроэнцефалографии, мы приступили к изучению действия малых количеств смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона на электрическую активность головного мозга. В опытах участвовало 5 человек в возрасте от 20 до 30 лет, чувствительные по порогу запаха и с выраженным а-ритмом. Исследовали 3 смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона: первая — 0,049, 0,034, 0,01 и 0,35 мг/м8 соответственно (суммарный показатель, выраженный в долях от индивидуальных порогов по данным электроэнцефалографии, 2,79), вторая— 0,03, 0,022, 0,007 и 0,21 мг/м* соответственно (суммарный показатель 1,77), третья — 0,019, 0,01, 0,004 и 0,11 мг/м8 (суммарный показатель 0,95). Результаты изучения показали, что концентрации смеси, выраженные в долях от индивидуальных порогов по данным электроэнцефалографии (2,79 и 1,77), оказали действие на электрическую активность головного мозга человека и вызвали достоверные изменения в десинхронизации а-ритма. Что касается третьей смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона, составившей в долях от индивидуальных порогов по данным электроэнцефалографии 0,95 или в долях от ПДК каждого вещества в отдельности —1,39, то она не влияла на биопотенциалы мозга испытуемых, т. е. результаты были такими же, как и при вдыхании чистого воздуха.
Для изучения резорбтивного действия малых концентраций фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона с целью обоснования их среднесуточной ПДК в атмосферном воздухе был проведен трехмесячный хронический круглосуточный эксперимент на животных. Учитывая жаркий климат Средней Азии, для приближения эксперимента к натурным условиям затравку проводили в 2 сериях: как в условиях умеренной (18—24°С), так и высокой (35—38°С) температуры воздуха. Для эксперимента отобрали 120 крыс-самцов одного возраста с исходной массой 90—110 г, которых разделили на 8 групп по 15 в каждой. В I серии крысы 4-й группы, а во II серии крысы 8-й группы дышали чистым воздухом.
С целью выявления токсического действия смеси указанных веществ в условиях хронической затравки определяли общее состояние крыс, динамику массы тела, соотношение хронаксии мышц-антагонистов, активность холинэстеразы, белковую фракцию сыворотки крови, выведение копропор-фирина и 17-кетостероидов с мочой. По окончании затравки органы крыс подвергали патогистологическим и гистохимическим исследованиям. Изученные концентрации смесей веществ, примененные в условиях хронического эксперимента, приведены в таблице.
Смеси веществ при непрерывном длительном воздействии не вызывали существенных изменений массы у животных ни одной из групп по сравнению с соответствующим контролем. Изучение хронаксии мышц-антагонистов показало, что нарушения правильного соотношения хронаксии у животных 1-й и 2 групп (I серия), а также 5-й и 6-й групп (II серия) возникли в основном за счет увеличения хронаксии сгибателей и в некоторой мере укорочения разгибателей. У животных остальных групп обеих серий достоверных изменений по сравнению с контрольными животными не обнаружено. При исследовании активности холинэстеразы цельной крови у крыс по группам обнаружено, что наибольшее угнетение ее активности имелось у крыс 1-й и 5-й групп (оно было статистически достоверно). Менее отчетливое, но достоверное снижение ферментативной активности отмечено у крыс 2-й и 6-й групп. У животных остальных групп (3-й и 7-й), подвергавшихся действию смеси изучаемых веществ как в условиях обычной, так и
Фактические концентрации фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона в камерах в условиях эксперимента (М+т)
Группа крыс Концентрация, ит/и' Сумма долей от индивидуальных ПДК
фурфурола формальдегида фенола ацетона
I серия
1-Я 0,32±0,12 0,069±0,0072 0,021±0,0035 1,09±0,10 17,1
2-я 0,051±0,0069 0,012±0,0024 0,0105+0,0015 0,354±0,018 4,08
3-я 0,0151±0,0016 0,0042±0,0018 0,0035±0,0012 0,11±0,0029 1,32
II серия
5-я 0,049± 0,0065 0,0116±0,0022 0,011 ±0,0017 0,347±0,02 4,05
6-я 0,0148±0,0023 0,0048±0,0017 0,0043±0,001 0,08±0,0027 1,32
7-я 0,0088±0,0015 0,0037±0,0011 0,0026±0,0008 0,059±0,0016 0,91
высокой температуры, подобных изменений по сравнению с соответствующим контролем не выявлено (рис. 1).
Соотношение белковых фракций менялось значительно, причем уменьшалось процентное содержание альбуминов и увеличивалось количество глобулиновых фракций (рис. 2). Для обеих серий было закономерным увеличение уровня {5- и у-глобулинов. Эти изменения оказались более достоверными у крыс 1-й и 5-й групп. Аналогичные, но менее выраженные одномоментные сдвиги наблюдались у крыс 6-й группы только в конце затравки. У крыс 2, 3 и 7-й групп изменения уровня белковых фракций сыворотки крови не отмечено.
Установлено, что под влиянием вдыхания смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона у животных 1-й и 5-й групп уменьшалось выведение копропорфирина с мочой. У крыс остальных групп обеих серий достоверных изменений этого показателя по сравнению с соответствующим контролем не обнаружено.
Определение 17-кетостероидов в суточной моче показало, что до начала затравки у животных всех групп выведение их с мочой было в пределах 11,2—12,6 мкг на 100 г массы. У крыс 1-й группы, начиная с 45-го дня затравки, оно постепенно возрастало. Аналогичные изменения отмечены у крыс 5-й группы, однако достоверными они были только во второй половине затравки, результаты же, полученные у животных остальных групп обеих серий, не отличались от соответствующих контрольных данных.
После окончания затравки по 2 крысы из каждой группы были забиты для проведения патоморфологических и гистохимических исследований.
I . с ер и я
Л серия
6/ш я/я б/а го/а ва гоИЕЩ гоЩ е!ш
6/ш го(ш ф гоЩ бЦ 20& 6/и го/г еШ
Рис. 1. Активность холинэстеразы цельной крови (в %) крыс при затравке смесью фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона. По оси абсцисс — дата исследования; по оси ординат — активность холинэстеразы (в %): / — 1-я и 5-я группы: 2 — 2-я и 6-я группы; 3 — 3-я и 7-я группы; 4 — 4-я
и 8-я группы.
i/m в/ш?о1ш в/п го/а e/zwii б/я тШбШ i/ш e/m гс/ш s/a го/а в/z го/z sW го/л Ш
Рис. 2. Соотношение альбуминов и глобулинов в сыворотке крови у крыс при затравке смесью фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона. По оси ординат — альбумино-глобулииовый коэффициент. Остальные обозначения те
же, что на рис. 1.
В условиях как умеренной, так и высокой температуры смеси изученных веществ вызвали у крыс 1-й и 2-й групп (I серии) и 5-й и 6-й (II серии) венозное полнокровие головного мозга, печени, сердца и легких, появление небольшого перецеллюлярного и периваскулярного отека головного мозга и периваскулярного отека печени, слабо выраженную белковую дистрофию печеночных клеток и эпителия извитых канальцев почек, неравномерное содержание РНК и гликогена в эпителии печени и почек. Менее выраженные изменения были у крыс 2-й и 6-й групп, а у крыс 3-й и 7-й групп патологических и гистохимических изменений по сравнению с соответствующим контролем не обнаружено. После 2-недельного восстановительного периода возникшие в различных системах организма нарушения исчезли или утратили статистическую достоверность.
Таким образом, концентрации смеси фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона, которые в долях от индивидуальных среднесуточных ПДК равны 17,1 и 4,08, оказали действие и вызвали изменения по основным изученным тестам у крыс 1-й и 2-й групп в условиях умеренной температуры. Сумма показателей недействующей смеси концентраций изученных веществ в этих же условиях была 1,32. Совместное присутствие фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона во вдыхаемом воздухе в условиях высокой температуры, равное в тех же долях 4,05 и 1,32, воздействовало на организм животных и вызвало достоверные изменения изученных показателей. Недействующая смесь концентраций веществ в условиях высокой температуры, выраженная в долях от индивидуальных ПДК, составляла 0,91.
Следовательно, рефлекторное и резорбтивное действие фурфурола, формальдегида, фенола и ацетона при их совместном присутствии в атмосферном воздухе населенных мест в условиях как умеренной, так и высокой температуры (жаркого климата) нужно оценивать по принципу сумма-ции эффекта.
ЛИТЕРАТУРА. Буштуева Е. А., Полежаев Е. Ф., Се-м е н е н к о А. Д. — Гиг. и сан., I960, № 1, с. 57—61. — Мелехина В. П. К вопросу о предельно допустимой концентрации формальдегида в атмосферном воздухе. Автореф. дис. канд. М., 1959. — Убайдуллаев Р. У. — Гиг. и сан., 1961, № 6, с. 3—10. — Фельдман Ю. Г. — Там же, 1959, № 12, с. 66—68.
Поступила 24/Х 1977 г.
DATA FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF A MIXTURE OF FURFUROL, FORMALDEHYDE, PHENOL AND ACETONE IN THE ATMOSPHERE
N. A. Makeicheva
In order to standardize the amount of a mixture of furfurol, formaldehyde, phenol and acetone in the atmosphere the author determined the reflex action of a mixture of these substances, its threshold value of smell and effect on theelectric.activity of the human cerebrum. The
resorptive action of a mixture of furfurol, formaldehyde, phenol and acetone on the body of experimental animals was studied under conditions of a three-month long chronic day-and-night poisoning test at a moderate (18—24°C) and high temperature (35—38°C). The investigation results obtained make it possible to recommend the daily a verage maximum permissible concentration of all the substances in the atmosphere under conditions of moderate and high temperature (not climate) to be set at a level of 1.5.
УДК 616.13-004.6-092:546.265.1
Кандидаты мед. наук А. М. Веригин, Т. Е. Митюрева и А. И. Сергеев
ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ СЕРОУГЛЕРОДА НА РАЗВИТИЕ АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Калининский медицинский институт
В настоящее время в литературе опубликовано большое число работ, касающихся атерогенного действия сероуглерода. Имеются клинические и экспериментальные наблюдения, свидетельствующие об увеличении частоты коронарной болезни и склероза сосудов сердца, мозга и сетчатки (Attinger; Gobbato и соавт.; Tomasini и соавт.; Tolonen и соавт.), изменениях липидного и липопротеидного обмена (Vigliani и Perm's; Wronska-Nofer, и др.) в условиях контакта с сероуглеродом. Однако множественность причин, вызывающих атеросклероз, отсутствие прямой корреляции между нарушениями липидного обмена и клиническими признаками склероза сосудов, диагностика интоксикации без атеросклеротических проявлений скорее говорят о том, что сероуглерод является не основной, а, по-видимому, лишь одной из возможных причин этого заболевания (А. М. Мо-наенкова; Prerovska и соавт.). ^ Поскольку данные о влиянии сероуглерода на развитие атеросклероти-
ческого процесса противоречивы, мы поставили цель определить в эксперименте его атерогенное действие применительно к задачам гигиенического нормирования в воде водоемов, тем более что этот аспект в проблеме санитарной охраны водоемов никем не изучался. Трудность состояла прежде всего в том, что в опыте должен быть воспроизведен атеросклеротический процесс. В настоящее время имеется несколько путей моделирования атеросклероза. Мы решили остановиться на методе, описанном А. И. Пер-цовским и И. И. Гориславцем, так как в длительном эксперименте он позволяет ввести холестерина гораздо меньше, чем при других способах, и в то же время получить картину, сходную с атеросклерозом у человека.
В опыт было взято 25 кроликов-самцов с начальной массой 1,5—2 кг, разделенных на группы по 5 особей. Кролики 3 групп получали пищу с добавлением холестерина из расчета 0,2 г/кг 2 раза в неделю в смеси с протертыми овощами: 1-я группа служила контролем, кролики 2-й группы получали перорально сероуглерод в дозе 0,05 мг/кг (что соответствует его ПДК в воде водоемов), а кролики 3-й группы — сероуглерод в дозе 3,5 мг/кг. Последняя доза была наименьшей действующей на организм теплокровных животных (кроликов) в условиях обычного санитарно-токсико-логического эксперимента (П. Б. Виноградов). Следующие 2 группы кроликов находились на обычной диете; одна (4-я ) служила контролем, животные другой (5-й) получали сероуглерод из расчета 3,5 мг/кг. Затравку сероуглеродом проводили ежедневно на протяжении полугода.
Для суждения о развитии атеросклеротического процесса у подопытных животных мы изучали липидный и липопротеидный обмен методами тонкослойной хроматографии (Г. А. Грибанов и С. А. Сергеев) и верти-V кального дискового электрофореза в полиакриламидном геле (Е. Я. Маг-рачева). Количественное определение {З-липопротеидов выполняли турби-диметрическим методом (А. Н. Климов и соавт.). Для выявления морфологических проявлений атеросклероза проведено гистологическое иссле-
