CC BY
6
УДК 613.632:66.062.4I2.43-13] + 615.778.38-099
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТЕТРАХЛОРЭТИЛЕНА (ПЕРЛЕНА) В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Канд. мед. наук И. В. Дмитриева
Кафедра промышленной гигиены Центрального института усовершенствования враче?
Москва
Тетрахлорэтилен получил широкое распространение в народном хозяйстве в качестве растворителя разнообразных смол, масел и резины. В связи с этим вопрос о влиянии этого вещества на организм лиц, работающих с ним, приобретает важное значение. Литературные данные относительно токсичности тетрахлорэтилена, особенно при воздействии его малых концентраций, весьма противоречивы. Одни авторы (Rowe и сотрудники) считают, что он малотоксичен и в концентрации 1,5 мг/л не опасен для человека. Другие авторы (Carpenter; Maplestone и Chopra) нашли, что тетрахлорэтилен в концентрации 0,3—0,5 мг/л вызывает выраженную интоксикацию.
Мы поставили своей целью установить действие на организм малых концентраций тетрахлорэтилена для обоснования гигиенических нормативов.
При однократном (4 часа) и повторном (15—30 дней по 4 часа в день) вдыхании этого вещества проведено несколько серий опытов на 87 крысах (из них 21 контрольных). Применены концентрации 10, 4, 2, 1, 0,5 и 0,1 мг/л при помощи наркозного аппарата «Красногвардеец» и специальной наркозной маски. В условиях хронических затравок (в течение 5 месяцев по 5 часов в день) поставлены опыты на 46 крысах (из них 16 контрольных). Изучено воздействие концентраций 0,1 и 0,01 мг/л. Эти концентрации контролировали спектрофотометрическим методом (отклонения от заданных величин не превышали 5%)- Для выявления воздействия вещества во всех сериях опытов были использованы электрофизиологические, биохимические и гистологические методы.
Биоэлектрические процессы головного мозга регистрировали на 8-канальном энцефалографе «Верстаркер» (ГДР) при остром субдуральном введении серебряных электродов диаметром 1,5 мм, располагаемых в двигательной области коры биполярно (на расстоянии 4 мм друг от друга и 2 мм от сагиттального шва). Электроды вводили под местной анестезией 2% новокаином на стереотаксическом приборе, приспособленном для крысы. Электрическую активность записывали во время ритмической световой стимуляции, а также до и после нее. В опытах использовали световой раздражитель с постоянной составляющей 25 лк и различной частотой мелькания (6, 8 и 10 гц) и длительностью светового импульса 10 м/сек. Помимо визуальной оценки электроэнцефалограммы (ЭЭГ), подсчитывали частоту, амплитуду и индекс доминирующего ритма; в качестве показателей «эффекта навязывания» также подсчитывали частоту, амплитуду и индекс усвоения заданного ритма. Электромиограммы записывали на электромиока-тографе фирмы «Альвар»» с помощью игольчатых электродов. Отведение потенциалов производили с икроножной мышцы задней правой конечности. Регистрировали тонические напряжения, которые не сопровождаются видимым укорочением мышц и видимым двигательным эффектом, а также фазные сокращения мускулатуры (двигательные потенциалы) . Запись ЭКГ производили на электрокардиографе фирмы «Альвар» с помощью игольчатых электродов в 3 стандартных отведениях с конечностей животного, слабо фиксированного в мягком станке. Электропроводность ткани мозга и мышцы (соответственно через те же электроды) определяли на измерителе проводимости СДМ-2п в миллисименсах на частоте 3000 гц при силе тока 0,1 ма, импеданс — расчетным путем. Активность ацетилхолинэстеразы устанавливали с помощью рН-метра, количество эритроцитов и содержание гемоглобина — на эритрогемометре. В острых экспериментах проводили определения до опыта и тотчас после него, в хронических — 1 раз в месяц во время экспозиции дважды после нее.
При однократном вдыхании тетрахлорэтилена в концентрации 10 мг/л у животных в первые 5—20 мин. отмечалась повышенная двигательная реакция, которая затем ослабевала; уже к концу 1-го часа экспозиции крысы, как правило, спокойно сидели в станке, вяло реагируя на тактильные раздражения; реакция же на свет на всем протяжении экспозиции была сохранена. На ЭЭГ наблюдались отчетливо выра-
женные изменения: вначале учащение быстрых (до 30—45 в минуту) и медленных (до 10—15 в минуту) компонентов и увеличение амплитуды последних до 220 мкв (рис. 1). К концу 1-го часа в ЭЭГ появлялись медленные синхронные Д-волны с частотой 2—3 в минуту и амплитудой .¡о^кв До 200 мкв. К концу экспо-
' - <се* зиции индекс Д-ритма со-
ставлял 90—100, быстрые колебания типа р-волн почти исчезли. Импеданс мозговой ткани уже через 20 мин. после начала экспозиции увеличивался на 10— 15% и к концу ее возрастал на 30—40% (рис. 2) . Для рц 1 I» тгчит/ы «у у у мы \rVlf V Ч * N ' V Ч' электромиограммы было характерно снижение биопотенциалов. В ЭКГ мы находили также снижение воль-
А
Рис. 1. ЭЭГ при 4-часовом воздействии тетрахлорэтилена в концентрации 10 мг/л.
I —фон до затравки; // — через 15 мин.; /// — через 1 час; /V —через 3 часа; V— дыхание.
тажа. К концу экспозиции выявлялось некоторое снижение активности ацетил-холинэстеразы крови; никаких других изменений зарегистрировать не удалось.
Аналогичные отклонения, но в менее выраженной форме обнаружились при воздействии тетрахлорэтилена в концентрации 4 и 2 мг/л. При однократном вдыхании концентрации 1 мг/л поведение подопытных животных не отличалось от контрольных; изменения ЭЭГ проявлялись только при функциональной нагрузке: к концу 4-го часа экспозиции при раздражении светом с различной частотой мельканий вместо заданного ритма возникал Д-ритм с частотой 1—3 в минуту и индексом до 90%. Импеданс при этом возрастал на 10—22% (см. рис. 2). Изменений других показателей не было. При однократном вдыхании тетрахлорэтилена в концентраци-.7 ях 0,5 и 0,1 мг/л каких-либо изменений в со-
Рис. 2. Динамика импеданса коры головного мозга крыс. / — контроль; // — концентрация 1 мг/л-, III — 2 мг/л; IV — 4 мг/л; V — 10 мг/л. По оси абсцисс — длительность экспозиции.
I Ж Ш Ш 1 Ж
Рис. 3. Динамика активности ацетилхолинэсте-разы в крови (мкмоль уксусной кислоты в минуту на 1 мл крови) при воздействии тетрахлорэтилена.
/ — концентрация 0,1 мг/л; 11 — 0,01 мг/л-, ///—контроль. По оси абсцисс — месяцы экспозиции.
стоянии животных не определялось. В условиях повторного воздействия концентраций 1 и 0,5 мг/л соответственно через 2 недели и через месяц наблюдались изменения, близкие к картине однократного действия 4 мг/л: в ЭЭГ А-индекс увеличивался до 80—90%, терялась способность к усвоению заданного ритма, импеданс возрастал на 5—8%.
В хронических опытах поведение и вес подопытных животных не отличались от контрольных. При воздействии изучаемого вещества в концентрации 0,1 мг/л через 2 недели экспозиции у тех и других в ЭЭГ индекс а-подобных колебаний составлял 90—95%, отмечалось быстрое усвоение заданного ритма (10 гц), однако частота быстрых колебаний была значительно больше (до 50 гц) и амплитуда их превышала амплитуду у контрольных на 30—50% (рис. 3). В дальнейшем картина ЭЭГ менялась: появлялись медленные Д-волны с частотой 1—4 гц и амплитудой 100—150 мкв, А-индекс к концу 5-го месяца экспозиции составлял 90—100%, усвоение заданного ритма не наблюдалось даже через 3—4 мин. действия мелькающего света. При некотором разнообразии вариантов все они являлись результатом различной степени выраженности функциональных сдвигов.
Параллельно с отклонениями ЭЭГ наблюдалось изменение электропроводности и импеданса мозговой ткани. Так, величина электропроводности снизилась на 10—15 % и соответственно возрос импеданс уже через месяц после экспозиции. К концу затравки электропроводность снизилась до 0,7—0,75 миллисименса (на 35—40%) и импеданс возрос на 40—50%. Электромиограммы подопытных животных мало отличались от контрольных, однако амплитуда потенциалов, как правило, была снижена (на 10—20%). Электропроводность мышц также снизилась на 5—10%. ЭКГ подопытных животных имели однотипные отличия от ЭКГ контрольных: характерно было более или менее выраженное уплощение зубца Р и особенно зубца Т, смещение сегмента 5-—Т вверх и в сторону 7? и некоторое расширение комплекса а также снижение вольтажа.
Из рис. 3 видно, что по мере продолжения затравки крыс активность фермента снижалась и в конце 5-го месяца упала до 1,2 мкмоль в минуту на 1 мл (в отдельных случаях до 0,62 мкмоль). Другие определяемые нами показатели не изменялись.
При гистологическом исследовании головного мозга погибших крыс были выявлены некоторые морфологические изменения: набухание протоплазмы отдельных клеток коры, наличие отдельных клеток с вакуолями в протоплазме и единичных клеток в состоянии кариолизиса. При гистологическом исследовании печени найдено пылевидное ожирение отдельных клеток и небольших групп клеток.
Через месяц после окончания затравки показатели функционального состояния, а также морфологическая картина подопытных животных той же группы мало отличались или совсем не отличались от контрольных; исключение составляла лишь картина ЭКГ: ее изменения, однако, носили более стертую форму и наблюдались только у половины животных.
При хроническом воздействии тетрахлорэтилена в концентрации 0,01 мг/л были найдены только некоторые изменения импеданса ткани головного мозга.
В динамике изменений ЭЭГ у подопытных животных во время экспозиции можно выделить, как правило, наличие 2 фаз. Начальная фаза наблюдалась уже через 30 мин. — 1 час при однократном вдыхании высоких концентраций и через 2—3 недели при длительной экспозиции низких концентраций.
Она характеризовалась отчетливо выраженным учащением быстрых колебаний, иногда и увеличением их амплитуды. При функциональной нагрузке (световые мелькания разной частоты) в этот период учащался доминирующий ритм.
3 Гигиена и санитария, Л* 9
33
Многочисленные литературные данные, указывающие на корреляцию между тахиаритмией и особенно учащением доминирующего, фонового ритма и состоянием возбуждения, свидетельствуют о том, что в первой фазе тетрахлорэтилен воздействует на нервные клетки, вызывая сдвиги в функциональном состоянии коры головного мозга в сторону патологического возбуждения. При дальнейшей экспозиции в острых опытах через 30 мин.— 1'/г часа соответственно величине концентрации, а в хроническом опыте через месяц в ЭЭГ наряду с уменьшением частоты быстрых колебаний появлялись медленные волны типа 0 и А и к концу экспозиции, как правило, Д-ритм становится доминирующим. При этом исчезала способность к усвоению заданного ритма, что говорило о снижении возбудимости и лабильности исследуемой области коры головного мозга, о снижении функционального состояния всей центральной нервной системы. Как известно, тормозное состояние не имеет однозначного выражения в ЭЭГ, однако наиболее характерно замедление фоновой ритмики, снижение амплитуды, появление медленных волн. По-видимо-му, изменения в ЭЭГ, наблюдаемые к концу экспозиции при остром воздействии высоких концентраций и после месяца экспозиции в хронических условиях опыта, отражают появление, а в дальнейшем и развитие процесса торможения. Такие изменения биоэлектрической активности, вызванные воздействием тетрахлорэтилена, очевидно, представляют собой следствие его влияния на специфические и диффузные афферентные системы и функцию отдельных нейронов коры.
Величины электропроводности и импеданса ткани, как показали некоторые авторы (Н. А. Аладжалова, и др.), в нормальных условиях весьма устойчивы и на протяжении суток колеблются в небольших пределах (1—4%)- Однако при изменении метаболизма, т. е. внутренней среды организма, электропроводность и особенно импеданс ткани резко изменяются (на 50—70%). Последнее свидетельствует о физико-химиче-ских сдвигах в коре головного мозга. Действительно, включение тетрахлорэтилена в метаболизм организма есть вмешательство нефизиологического фактора в физиологический обмен веществ, что влечет за собой более или менее выраженные сдвиги во внутренней среде соответственно количеству и длительности поступления тетрахлорэтилена в организм. Изменения ЭКГ в хронических условиях указывают на патологическое состояние, характерное для диффузного поражения миокарда, типичного для некоторых интоксикаций. Сопоставляя картину функционального состояния коры головного мозга с данными динамики активности ацетил-холинэстеразы крови, следует отметить, что изменение активности фермента, имеющего большое значение в свете последних данных, в передаче возбуждения в центральной нервной системе, закономерно связано с функциональным состоянием нервной системы животных.
Результаты эксперимента позволяют заключить, что концентрации тетрахлорэтилена 10, 4, 2 и 1 мг/л в условиях острого и повторного воздействия являются действующими, токсическими. Маловыражен-ные функциональные нарушения, наблюдаемые при однократном вдыхании изучаемого вещества в концентрации 1 мг/л, позволяют считать ее пороговой при остром однократном действии. Зона острого токсического действия тетрахлорэтилена составляет 20 мг/л, т. е. довольно широка. Если учесть при этом коэффициент возможности ингаляционного воздействия, вычисленный по данным Н. В. Лазарева, 17,5, то возможность острой интоксикации в производственных условиях невелика. Пороговая концентрация в условиях длительного влияния тетрахлорэтилена находится между 0,1 и 0,01 мг/л. Принимая во внимание нерезкость, а также функциональный характер изменений при длительном воздействии концентрации 0,1 мг/л, следует думать, что пороговая концентрация тетрахлорэтилена ниже 0,1 мг/л, но близка к ней. Учитывая сравнительно широкую зону токсического влияния изу-
чаемого вещества, а также величину пороговой концентрации его при хроническом действии, можно полагать, что при установлении допустимой концентрации тетрахлорэтилена нет необходимости далеко отходить от нижнего параметра токсичности. Поэтому его концентрация, рекомендуемая в качестве предельно допустимой, должна быть на уровне 0,03 мг/л.
Выводы
1. При воздействии тетрахлорэтилена в концентрации выше 1 мг/л в остром опыте и в концентрации 0,1 мг/л в хронических условиях возможно токсическое влияние его на организм животных.
2. Концентрация 0,1 мл/л при остром эксперименте и концентрация 0,01 мг/л в хронических условиях являются недействующими.
3. Рекомендуемая ПДК тетрахлорэтилена в воздухе рабочих помещений находится на уровне 0,03 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Аладжалова Н. А. Медленные электрические процессы в головном мозге. М., 1962.— Carpenter С., J. industr. Hyg., 1937, v. 19, p. 323. — M a p 1 e s t о n e P., Chopra R., Indian med. Gaz., 1933, v. 68, p. 554. — R о w e V. K., McCol lister D. D., S p e n с e r H. C. et al„ Arch, industr. Hyg., 1952, v. 5, p. 566.
Поступила 11/1 1965 r.
DATA TO SUBSTANTIATE THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF TETRACHLORETHYLEN (PERLEN) IN THE AIR OF INDUSTRIAL PREMISES
N. V. Dmitrieva
The effect of tetrachlorethylen at concentrations of 10, 4, 2, 1, 0.1 and 0.01 mg/1 was studied in acute, repeated and chronic tests carried out over albino rats. There were used electrophysiological methods (electroencephalogram electrocardiogram, electric conductivity of cerebrum and muscles) and certain biochemical and histological methods of analysis. On the basis of experimental data obtained the author recommends the maximum permissible concentration of tetrachlorethylen in the air of industrial premises to be set at a level of 0.03 mg/1.
УДК 613.281:[636.5.084.5:615.779.931
О ГИГИЕНИЧЕСКОМ ЗНАЧЕНИИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕТРАЦИКЛИНОВ В ПТИЦЕВОДСТВЕ
В. Э. Шнейдерман Солнечногорская санэпидстанция Московской области
Антибиотики группы тетрациклина широко используются в птицеводстве для повышения яйценоскости и выводимости при инкубировании яиц, профилактики и лечения инфекционных заболеваний птицы. Доза антибиотиков при этом достигает высоких концентраций (100 мг и более на 1 кг корма). Как отмечает комитет экспертов ВОЗ (1963), за последнее время наблюдается тенденция к увеличению этих концентраций.
Между тем скармливание домашним птицам тетрациклина может сопровождаться кумуляцией его в их органах и тканях (Г. Я. Кивман, В. Р. Соболев, Не1апс1ег, Вб1^ег, и др.), в связи с чем возникли опасе-
3* 35.
