CC BY
26
Проблема подготовки научных работников на уровне кандидатов медицинских наук представляется более простой. Следует считать, что аспирантура является основной формой подготовки кандидатов наук. Если для этого необходимо содействие научной общественности, то это прежде всего касается определения потребностей в кандидатах наук, всемерного содействия в организации и проведении так называемой целевой аспирантуры. Необходимо также содействие организации заочной аспирантуры для наиболее способных практических санитарных врачей.
В общей печати вновь поднимается вопрос о выявлении среди студентов наиболее способных к научной работе. Это входит в задачу преподавателей вузов. Однако научная общественность должна содействовать изысканию форм вовлечения молодых исследователей в научную работу за пределами вуза.
Научные общества на местах могут содействовать начинающим ученым и в правильном выборе тем для исследований, обсуждать результаты на заседаниях ВНОГ и местных научных совещаниях и конференциях.
Ясное понимание задач, стоящих перед Всесоюзным научным обществом гигиенистов в деле подготовки кадров гигиенистов, должно помочь успешному решению проблемы большой государственной важности — дальнейшему укреплению санитарного дела в стране.
Поступила 18/111 1963 г.
* * *
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
ТОЛУИЛЕНДИИЗОЦИАНАТА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Аспирант В. А. Чиоников
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей
Толуилендиизоцианат — СН3СбН3(1МСС))2 — светло-желтая жидкость с резким неприятным запахом, кипит при 246°, затвердевает при 4—6°. Его используют в качестве сырья при производстве полиуретановых пе-нопластмасс, пенопластов на основе эпоксидных смол, клеев и некоторых других пластиков. Толуилендиизоцианат получают путем взаимодействия толуилендиамина, растворенного в хлорбензоле, с фосгеном. В практике наибольшее распространение получила смесь 2,4 и 2,6 изомеров толуилендиизоцианата, известная за рубежом под названием «десмодур Т».
Предприятия, потребляющие и производящие толуилендиизоцианат» могут являться источниками загрязнения атмосферного воздуха этим веществом.
Литературные данные о токсических свойствах толуилендиизоцианата чрезвычайно скудны, нет сведений о загрязнении атмосферного воздуха и о действии его низких концентраций на организм человека и животных. Острое отравление характеризуется раздражающим действием толуилендиизоцианата на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей [В. С. Филатова, 1958; Шюрман (Schiirman, 1956), Джонстон (Johnstone, 1957), Хама (Наша, 1957) и др.]. Запп (Sapp, 1957) выявил эффект кумуляции яда. Ряд авторов указывает на способность толуилендиизоцианата быть аллергеном [Рейнль (Reinl, 1953)^ Свенсон, Холмквист (Swensson, Holmquist, 1955) и др.].
На наших экспериментах определение концентраций толуилен-диизоцианата в воздухе проводилось по методу Тубиной (1960), незначительно модифицированному нами под руководством заведующей физико-химической лабораторией Научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана М. В. Алексеевой. Чувствительность метода относительно низкая — 2 мкг в исследуемом объеме. Метод основан на взаимодействии толуилендиизоцианата с нитритом натрия. В присутствии толуилендиизоцианата появляется темно-оранжевая окраска, которая достигает максимума через час и сохраняет устойчивость в течение следующего часа.
Экспериментальное изучение острого действия малых концентраций толуилендиизоцианата на организм человека мы начали с определения его порога запаха. Запп порогом запаха для толуилендиизоцианатасчитает концентрацию 0,4 части на 1 млн. частей воздуха, т. е. 2,8 мг/м3. Мы провели определение порога запаха толуилендиизоцианата по методике, рекомендованной Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха. Результаты исследований приведены в табл. 1. Всего было исследовано 13 концентраций толуилендиизоцианата, при этом сделано 395 определений.
Минимально ощутимой для наиболее чувствительных лиц оказалась концентрация 0,2 мг/м3, а максимально неощутимой — 0,15 мг/м3.
Вторым этапом работы явилось изучение воздействия малых концентраций толуилендиизоцианата на электрическую активность головного мозга. Порог действия толуилендиизоцианата на электрическую активность головного мозга изучали с помощью 8-канального электроэнцефалографа «Кайзер» по методу функциональной электроэнцефалографии, разработанному применительно к исследованию действия неощутимых концентраций атмосферных загрязнений с целью их нормирования.
Впервые для гигиенических целей метод применен на кафедре коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования
Краткая характери стика метода. У испытуемого записывают ЭЭГ при одновременном раздражении ритмическим световым раздражителем и по полученной ЭЭГ прослеживают характер усвоения навязываемого ритма на протяжении всего эксперимента. После нескольких экспериментов с чистым воздухом испытуемому незаметно-для него дают во время опыта дышать в течение 5 минут газом определенной концентрации и по степени расстройства усвоения навязываемого ритма под влиянием данной концентрации судят о ее действии.
Результаты исследования приведены в табл. 2. •
врачей.
Таблица I
Определение порога обонятельного ощущения толуилендиизоцианата
Определение порога действия толуилендиизоцианата на электрическую активность головного
мозга
Таблица 2
Число наблюдаемых
Концентрация толуиленди-изоцианта (в мг/м3)
минимальная максимальная ощутимая неощутимая
Число исследуемых
Концентрация толуилендиизоцианата (в мг/м3)
2 3 3 5 5 2
0,2 0,3 0,35 0,45 0,6 1,0 2,6
0,15 0,2 0,3 0.35 0,45 0,6 2,0
вызываю ная изменения на
ЭЭГ
не вызывающая изменений на
ЭЭГ
2 2
0,10 0,15 0,20
0,05 0,10 0,15
1
Iт \!2Ü
I
1 4
80 00 40
го
/
/
/
/
—1 /
т \ \ \ \ \ \ \ \ "
i V V
I 1 1 1
\
\
\
V
_____^
3 6 9 12 15 /8 21 17 30
Длительность эксперимента ( (? минутах)
33
Из приведенных в табл. 2 данных видно, что 5-минутное вдыхание малых концентраций толуилендиизоцианата оказывает неодинаковое действие на электрическую активность головного мозга у разных испытуемых. Так, у исследуемой А. И. статистически достоверные изменения на ЭЭГ получены только в ответ на концентрацию 0,2 мг/м3 (рис. 1). Для 2 испытуемых действующей оказалась концентрация 0,15 мг/м3 и еще для 2—0,10 мг/м3. При исследовании концентрации 0,05 мг/м3 статистически достоверных изменений на ЭЭГ всех исследуемых не найдено. Следует также отметить, что в наших экспериментах изменения в усвоении навязанного ритма были как в сторону увеличения амплитуды усвоенного ритма, так и в сторону уменьшения его. Кон-
центрация 0,2 мг/м3 во всех \ случаях действовала угнетаю-
ще на электрическую активность головного мозга, в то время как концентрация 0,1 мг/м3 у большинства исследуемых вызывала кратковременное увеличение амплитуды усвоенного ритма с последующей депрессией.
С каждым испытуемым было исследовано 4 концентрации; проведено свыше 100 экспериментов. Все исследуемые концентрации для данных испытуемых были неощутимы по запаху.
На основании изложенных выше данных мы предлагаем концентрацию толуилендиизоцианата 0,05 мг/м3 в качестве предельно допустимой максимальной разовой концентрации для атмосферного воздуха.
Для обоснования предельно допустимой среднесуточной концентрации толуилендиизоцианата в атмосферном воздухе был проведен хронический эксперимент на белых крысах с применением круглосуточной затравки.
Из 60 крыс-самцов весом 110—130 г было образовано четыре группы по 15 животных. Животные первой группы дышали воздухом, содержащим 2 мг/м3 толуилендиизоцианата, второй группы — 0,2 мг/м3 и третьей группы — 0,02 мг/м3; четвертая группа служила контролем. Концентрации толуилендиизоцианата определяли ежедневно: в первой камере — 3—4 раза в день, во второй — 1—2 раза в день и в третьей — 1 раз в день, что объясняется большой длительностью отбора пробы. Для первой камеры они составили 1,951 ±0,223 мг/м3, для второй — 0,2036±0,18 мг/м3 и для третьей — 0,0207±0,0038 мг/м3. Затравка животных продолжалась непрерывно в течение 84 суток.
Оценка действия толуидендиизоционата на подопытных животных дана на основании результатов наблюдений за поведением и состоянием животных, динамикой их веса, изменением моторной хронаксии мышц-антагонистов, активности холинэстеразы, нарушениями в белковых фракциях сыворотки крови и выведении копропорфиринов с мочой.
В процессе хронической затравки толуилендиизоцианат оказал заметное влияние на общее состояние и динамику веса животных первой группы. Животные второй и третьей групп своим поведением и приростом веса не отличались от контрольных; в течение всей затравки они
Рис. 1. Изменения амплитуды усвоенного ритма у исследуемой А. И. при вдыхании различных концентраций толуилендиизоцианата.
/ — ответные реакции — чистый воздух; 2 — на концентрацию 0,605 мг/м3; 3 — на 0,10 мг/м*; 4 — на 0,15 мг/мг; 5 — на 0,20 мг/м3. А, Б — дача
газа.
300
280
260
2*0
1 220
1 200
¡80
§
1 ¡60
а МО
/20
были здоровы, активны и одинаково прибавляли в весе. Что же касается животных первой группы, то они с первых дней контакта с вредным веществом реагировали на него некоторым беспокойством в поведении и заметным раздражением слизистой оболочки носа. Через несколько дней эти явления стихли, но во второй половине затравки появились снова и в более выраженной форме. Животные были вялыми, не оживлялись даже в моменты кормления, корма поедали меньше, чем животные других групп, на слизистых оболочках носа и глаз у них были признаки раздражения, шерсть слегка взъерошена, одно животное погибло к концу затравки.
Экспериментальная голодовка очень четко выявила ослабление сопротивляемости у животных первой группы (2 мг/м3) к голоданию. Из рис. 2 видно, как .
после однодневной голодовки, имеющей место после 5-го взвешивания животных, в первой группе животные не только похудели больше, чем животные других групп, но и восстановление их веса в последующем было менее интенсивным, чем у животных других групп. Крысы первой группы не восстановили веса после однодневной голодовки и значительно отставали в весе до самого конца затравки. Это отставание подтверждается статистически достоверными изменениями как по абсолютному весу животных, так и по проценту привеса.
Многие авторы указывают, что величина моторной хронаксии зависит от корковых регуляторных влияний и изменение ее является объективным и чувствительным показателем функциональных сдвигов в центральной нервной системе (Ю. М. Уфлянд, 1941; А. Н. Магницкий, 1934; А. Ф. Макарченко, 1952, и др.). Это послужило поводом использования этого метода многими исследователями.
Исследование моторной хронаксии мышц сгибателей и разгибателей правой задней конечности проводили у 5 крыс каждой группы один раз в 10 дней в одно и то же время и при одинаковых условиях. Определения проводили на импульсном хронаксиметре ИСЭ-01, ответная реакция регистрировалась по подергиванию лапки животного. У животных первой группы уже через месяц экспозиции появилось обратное соотношение хронаксий мышц сгибателей и разгибателей, а у животных второй группы подобные, но менее выраженные изменения наступили на месяц позже. В восстановительном периоде отмеченные изменения ликвидировались в первую очередь у крыс второй группы. Полученные изменения статистически достоверны.
У животных третьей и контрольной групп не отмечалось достоверных изменений моторной хронаксии. Реобаза мышц сгибателей и разгибателей у животных всех групп существенно не изменялась в процессе затравки.
Активность холинэстеразы мы определяли методом, разработанным А. А. Покровским (1953) и усовершенствованным А. П. Мартыновой
%% % % % % % 5/х "4 * % % %
Дв/ла ¿¡збешибамс/я
Рис. 2. Изменение веса животных-в процессе хронической затравки толуилендиизоцианатом.
1 — животные первой группы; 2 — второй группы;
^ — третьей группы; 4 — контрольной группы.
(1957). Метод основан на определении времени, необходимого для гидролиза вносимого в опыт ацетилхолина. При этом изменяется рН среды, что регистрируется изменением цвета содержимого пробирок. Исследования проводили один раз в 15 дней.
У животных первой группы, подвергавшихся воздействию толуилен-диизоцианата в концентрации 2 мг/м3, отмечалось увеличение активности холинэстеразы на 35—40% по сравнению с исходными данными (достоверность изменений 99,9%); менее выраженное увеличение активности холинэстеразы отмечалось также у животных второй группы (достоверность изменений 95%). В восстановительном периоде отмеченные изменения ликвидировались очень быстро (рис. 3).
Ряд авторов указывает на изменение белкового обмена у животных при длительном действии некоторых вредных веществ [Л. Н. Сурадей-
кина, 1956; Гранати, Ска-во, Монтервино (ОгапаН,. Бсауо, Могйепппо), 1956]. Р. Убайдуллаев (1961) описывает снижение концентрации альбуминов и увеличение содержания глобулиновых фракций сыворотки крови при хронической затравке животных малыми концентрациями фурфурола.
В нашем эксперименте действие толуиленди-изоцианата на белковые фракции сыворотки крови крыс мы изучали методом электрофореза на бумаге. Анализ фореграмм проводили с помощью денситометра типа МГФ, а полученные кривые интегрировали далее методом взвешивания. Исследования проводили у 5 крыс каждой группы через интервалы 20 дней.
Изменений в содержании общего количества белка на протяжении всей затравки не наблюдалось. Ввиду некоторого разброса исходных данных мы провели анализ полученных изменений следующим образом. За контроль были приняты средние данные всех определений, сделанных до начала затравки; с ними сравнивали средние величины белковых фракций за период затравки и восстановительный период для всех групп, включая контрольную.
Из данных, приведенных в табл. 3, видно, что наибольшим изменениям подверглось прежде всего содержание альбуминовых фракций, затем р-глобулинов. Концентрация у-глобулиновых фракций выраженных отклонений от первоначального уровня не дала. Статистически достоверные изменения более выражены у крыс первой группы (99,9%) и менее выражены у крыс второй группы (достоверность 95%); у крыс третьей и контрольной групп достоверных изменений не наступило. Отмеченные изменения достигали максимума к концу затравки и удерживались в течение почти всего восстановительного периода.
В дополнение к изучению изменения белковых фракций была предпринята попытка изучения изменений в выведении копропорфириноз. Механизм нарушения порфиринового обмена при длительном воздействии малых концентраций вредных веществ еще недостаточно выяснен. Однако ввиду активного участия подобных соединений в обмен даже временная блокировка или изменение путей их превращения свидетель-
Ю/ 14/ 'УШ 'IX 'IX 'X дата исследования
Рис. 3. Влияние толуилеидиизоциоиата на активность холинэстеразы крови крыс.
/ — животные первой группы; 2 — второй группы; 3 — третьей группы; 4 — контрольной группы.
Таблица 3
Изменение содержания белковых фракций сыворотки крови у крыс при хронической
затравке их толуилендиизоцианатом
Белковая фракция крови
Вреыя исследования
Iруппа
первая, втора я
третья
контрольная
Альбумины До затравки . . . . •.......... Во время затравки............ В восстановительном периоде ....... 40,83 32,11 34,75 40,83 36,69 39,25 40,83 37,14 38,38 40,83 39,19 38,40
а-глобулины До затравки............... Во время затравки............ В восстановительном периоде . . . . • . . 18,45 21,16 20,30 18.45 17.46 21,80 18,45 18,84 18,11 18.45 19,67 18,16
р-рлобулины До затравки.......•....... Во время затравки ........... В восстановительном периоде ....... 24,81 29,11 27,97 24,81 27,47 24,65 24,81 26.22 26.0 • 24,81 26,0 27,80
-у-глобулины До затравки . ............. Во время затравки ........... В восстановительном периоде ....... 16,10 18,0 16,95 -1 '. "2 1 16,10 18,41 14,28 16,10 17,77 17,45 16,10 15,0 15,60
ствует об извращении нормального обмена веществ (М. И. Гусев 1 и др.).
Мы изучали динамику выведения копропорфиринов с мочой. Суточную дозу мочи от каждой группы животных (по 5 крыс) собирали в специальных камерах в приемники из темного стекля. Экстрагирование порфири-нов из мочи производили по методу Фишера, качественную идентификацию и количественное определение ко-пропорфирина — на спектрофотометре СФ-5 в диапазоне волн 400—410 ммк.
Начиная с 4-й недели затравки у животных первой группы отмечалось повышенное выведение копропорфиринов с мочой, которое сохранялось в течение всей затравки и нормализовалось только к концу восстановительного периода. Мало выраженные, но статистически достоверные (95%) изменения в выведении копропорфиринов отмечены и у животных второй группы; с окончанием затравки выведение копропорфиринов с мочой быстро пришло к норме (рис. 4).
У животных третьей группы достоверных изменений в выделении копропорфиринов с мочой не наблюдалось.
/ 2 3 4 5 6 7 8 9 ¡0 время исследования (3 десртидмебках)
Рис. 4. Влияние толуилендиизоцианата на выведение с мочой копропорфирина у подопытных животных.
/ — животные первой группы: 2 — второй группы; 3— третьей группы; 4— контрольной группы. Указаны дозы копропорфирина за сутки.
Докторская диссертация. Рязань, 1960.
Таким образом, непрерывная хроническая затравка белых крыс толуилендиизоцианатом в течение 84 суток показала, что концентрации 2 и 0,2 мг/м3 отчетливо действуют на подопытных животных, вызывая у них отставание в весе, увеличивая активность холинэстеразы, изменяя моторную хронаксию, порфириновый обмен и соотношение белковых фракций. Концентрация 0,02 мг/м3 не вызвала у подопытных животных изменений в процессе затравки, что позволяет нам рекомендовать ее в качестве среднесуточной предельно допустимой концентрации для атмосферного воздуха.
Для характеристики загрязнения атмосферного воздуха толуилендиизоцианатом мы обследовали предприятие, где его применяют в качестве сырья.
В июне и сентябре 1962 г. было отобрано 107 разовых проб воздуха. Очистные сооружения не введены в действие и все вредные выбросы в атмосферу производятся без предварительной очистки. Двухсменная работа предприятия организована таким образом, что собственно выпуск готовой продукции производится только в первую смену, а во вторую смену выполняются подготовительные операции — заливка в емкости сырьевых материалов, активаторных смесей и т. д.
Таблица 4
Загрязнение атмосферного воздуха толуилендиизоцианатом
Расстояние от источника выброса загрязнений (в м) Число отобранных проб воздуха Концентрация (в мг/м*) Распределение концентраций в пробах (в мг/м3)
всего из них с концентрацией о предел немого вещества выше чувствительности метода максимальная минимальная выше 0,05 0,05—0,02 ниже 0,02
75 200 300 '25 50 32 18 22 1 0,075 0,024 0,006 6 10 4 2 18 1
Из данных, приведенных в табл. 4, видно, что концентрации толу-илендиизоцианата в атмосферном воздухе довольно быстро снижаются с увеличением расстояния от источника загрязнения и в 300 м от него не превышают предлагаемых нами максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций.
Следует отметить также, что при другой технологии, в частности при совмещении операций первой и второй смен работы, а также при увеличении мощности производства загрязнения атмосферного воздуха толуилендиизоцианатом могут возрастать.
Сделать вывод о размерах санитарно-защитной зоны можно только с учетом всех других ингредиентов, имеющихся в выбросах данного предприятия.
Выводы
1. Порог обонятельного ощущения толуилендиизоцианата для наиболее чувствительных лиц составляет 0,2 мг/м3, концентрация 0,15 мг/м3 является максимально неощутимой.
2. Порог действия на электрическую активность головного мозга лежит на уровне 0,1 мг/м3, концентрация 0,05 мг/м3 не вызывает изменений в электрической активности голозного мозга.
3. Максимальная разовая предельно допустимая концентрация толуилендиизоцианата в атмосферном воздухе предлагается на уровне 0,05 мг/м3.
4. Круглосуточная затравка белых крыс толуилендиизоцианатом в концентрациях 2 и 0,2 мг/м3 в течение 84 суток вызывает у них отставание в весе, увеличение активности холинэстеразы, изменение моторной хронаксии, а также нарушения в соотношении белковых фракций и порфириновом обмене. Толуилендиизоцианат в концентрации 0,02 мг/м3 никакого действия на организм крыс не оказывает.
5. Среднесуточная предельно допустимая концентрация толуилен-диизоцианата в атмосферном воздухе предлагается на основании данных хронического эксперимента на уровне 0,02 мг/м3.
ЛИТЕРАТУРА
Коштоянц X. С. Изв. АН СССР. Серия биол. наук, 1945, № 2, стр. 170.— Магницкий А. Н. В кн.: Субординация в нервной системе и ее значение в физиологии и патологии. М., 1948, стр. 5. — Макарченко А. Ф. Врач, дело, 1952, № 5, стб. 390. — Мартынова А. П. Гиг. труда, 1957, № 4, стр. 23. — Покровский А. А. Воен.-мед. ж., 1953, № 9, стр. 61. — Сперанский Г. Н., Пратусе-в и ч 10. М., к О р ж Н. Н. Докл. АН СССР, 1960, т. 131, № 6, стр. 1472. — Сурадей-кина Л. Н. В кн.: Сборник трудов Архангельск, мед. ин-та, 1956, т. 14, стр. 78.— Тубина А. Я. В кн.: Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений. Горький, 1960, стр. 239.—Уфлянд Ю. М. Теория и практика хронакси-метрии. Л., 1941. — Убайдуллаев Р. Гиг. и сан., 1961, № 7, стр. 3. — F г i е-b е 1 Н., Luchtrath Н., Arch. exp. Path. Pharmak., 1955, Bd. 227, S. 93. — G г a-nati A., Scavo D., Montervi no C., Folia med., 1956, v. 39, p. 763. — Наша G., Arch, industr. Hlth. 1957, v. 16. p. 232.—Johnstone Rutherford Т.. Industr. Med. Surg., 1957, v. 26, p. 33. — R e i n 1 W., Zbl. Arbeitsmed., 1953, Bd. 3, S. 103. — Swensson A., Holmquist С.—E., Lund gren K.—D., Brit. J. indust. Med., 1955, v. 12, p. 50. — Zapp J. A., Jr., Arch, industr. Hlth, 1957, v. 15, p. 324.
Поступила 3/XI 1962 r.
DATA FOR SUBSTANTIATING THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF TOLUILENDIISOCYANATE IN THE ATMOSPHERIC AIR
V. A. Chizhikov, aspirant
The olfactory threshold value of the most sensitive persons is set at 0.2 mg/m\ A concentration of 0.1 mg/m3 produces a shift in the electric cerebral activity. The ineffective concentration of 0.05 mg/m3 is suggested to be one time maximum permissible concentration.
Chronic 24-hour poisoning of albino rats for a period of 84 days at concentrations of 2.0 mg/m3 and 0.2 mg/m3 caused a diop in the weight, a change of motor chronaxy, a rise of cholinesterase activity, an increased excretion of coproporphyiine in the urine and a shift in the relation of protein fractions. A concentration of 0.02 mg/m3 had no pronounced effect on experimental animals. The daily average maximum permissible concentration is suggested to comprise 0.02 mg/m3.
ft ft ft
ВЛИЯНИЕ ПОДПОРА КАМСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА НА КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РАЙОНЕ
БЕРЕЗНИКОВ
Санитарные врачи Я. И. Вайсман, Б. Б. Немцовский
Из Пермской областной санитарно-эпидемиологической станции
Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что создание водохранилищ приводит к нарушению естественных гидрогеологических условий прибрежных районов (С. К. Абрамов, Н. И. Бин-деман и др., Ю. А. Жовницкая, Т. С. Юрасова, Л. И. Христов, А. А. Павлов и др.)- В результате изменения режима подземных вод
