Научная статья на тему 'МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СКРЫТЫХ РЕАКЦИЙ НЕКОТОРЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПУТЯХ ПОСТУПЛЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ'

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СКРЫТЫХ РЕАКЦИЙ НЕКОТОРЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПУТЯХ ПОСТУПЛЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
23
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СКРЫТЫХ РЕАКЦИЙ НЕКОТОРЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПУТЯХ ПОСТУПЛЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ»

санитарных инспекторов в осуществлении контроля за санитарным состоянием объектов. По сравнению с 1972 г. снизились также уровни заболеваемости, вызванной большинством инфекций, улучшились показатели дезинфекционной деятельности.

За 1973 г. деятельность санэпидстанций оценивали специалисты областной санэпидстанции по каждому разделу с учетом названных выше показателей по 10-балльной системе. Вначале по каждому разделу работы выставляли оценки за официальный отчет, за оперативную деятельность санэпидстанции на протяжении года и т. д. Затем суммировали общее число набранных баллов и определяли среднеарифметическую величину (оценку) по каждому разделу работы. Таких оценок по каждой санэпидстанции было 13. После простого арифметического расчета определено среднее число баллов (оценка) по каждой из 15 имеющихся в области санэпидстанций (городских и районных). Подобная система расчета и определения показателей способствовала тому, что итоги смотра санэпидстанций области были достоверными.

По итогам за 1973 г. лучшие санэпидстанции были отмечены приказом областного отдела здравоохранения, а санэпидстанции, занявшие 1—3-е места, получили соответственно красное знамя, переходящий вымпел и почетные грамоты отдела здравоохранения, обкома профсоюза медицинских работников и обкома общества Красного Креста.

В 1974 г. областной санэпидстанцией был разработан примерный образец договора о социалистическом соревновании. По нашим рекомендациям, с учетом категорийности учреждений, состояния их материально-технической базы, укомплектованности кадрами и квалификации специалистов всеми санэпидстанциями были заключены между собой такие договора, которые утверждались на производственных совещаниях каждой из них. Подведение итогов взятых на себя обязательств проводится ежеквартально. Для этого разработан журнал учета показателей, отражающих количественную и качественную сторону деятельности санэпидстанции. При его разработке за основу были приняты официально утвержденные формы отчета.

Поступила 7/III 1975 г.

Методы исследования

УДК 615.9.092:612.017.2

С. М. Павленко, Т. В. Юдина, В. А. Гусева

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СКРЫТЫХ РЕАКЦИЙ НЕКОТОРЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПУТЯХ ПОСТУПЛЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Москевский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

До последнего времени в литературе нет сравнительных данных о чувствительности различных нагрузок, применяемых при изучении динамики развития интоксикации одним и тем же химическим веществом, но поступающим в организм разными путями. С этой целью мы при изучении действия некоторых неэлектролитов — четыреххлористого углерода, бензола, циклогексанона, формальдегида и др. — при различных путях их поступления в организм животных провели сравнительную оценку ряда функциональных нагрузок (статическая работоспособность, холодовая

проба, гексеналовый наркоз, спиртовая проба и анодизация головного мозга).

Опыты показали, что в стадии видимой нормализации только специфические функциональные нагрузки выявляют скрытое действие яда. Для токсических веществ-неэлектролитов такой пробой оказалась анодизация головного мозга (С. М. Павленко). Следовательно, использование специфических функциональных нагрузок для выявления действия яда в скрытую стадию интоксикации может позволить подойти к сокращению срока длительного хронического эксперимента при гигиеническом нормировании, что весьма важно для прогнозирования пороговых и безвредных для организма уровней воздействия химических веществ.

Теоретической основой наЬлих поисков при разработке проблемы прогнозирования недействующих уровней токсического действия веществ является учение Н. Е. Введенского о парабиозе. Как известно, основные закономерности нервных процессов, выявленные и описанные Н. Е. Введенским, присущи и всей центральной нервной системе.

Токсические вещества являются раздражителями, вызывающими парабиоз со всеми характерными его стадиями. Работы Е. Н. Люблиной и соавт., а также одного из авторов настоящей статьи (С. М. Павленко) показывают, что на малых уровнях воздействия веществ эти изменения протекают в основном в пределах 1-й стадии парабиоза. Состояние парабиоза, отражающее изменения на системном уровне (что выявлялось нами с помощью метода анодизации головного мозга), коррелирует (согласно теории Д. Н. Насонова) с состоянием паранекроза (на клеточном уровне), т. е. с изменениями клетки, точнее, ее протоплазмы. Вместе с тем физико-химическое состояние протоплазмы тесным образом связано с проницаемостью протоплазматической мембраны.

Получить данные на клеточном уровне об изменениях состояния протоплазмы и проницаемости мембраны при воздействии малых концентраций токсических веществ можно с применением методов витального окрашивания и изучения проницаемости гисто-гематических барьеров (ГГБ). Согласно современным представлениям, функция ГГБ является одним из механизмов адаптации и защитно-приспособительные реакции организма в известной мере определяются состоянием проницаемости барьеров (Л. С. Штерн; Я. А. Росин, и др.).

Эти теоретические предположения были проверены ранее (Т. В. Юдина и соавт.) и в настоящем эксперименте. Для этого в условиях хронического опыта (на 2—4-й месяц перорального и ингаляционного воздействия четыреххлористым углеродом, а также формальдегидом в стадию «нормализации функций», когда действие яда выявлялось только специфической нагрузкой), изучено состояние проницаемости ГГБ для Р32 в индикаторных дозах, в сочетании со стрессорной нагрузкой (3-часовым непрерывным плаванием). Такая нагрузка была выбрана потому, что она является одновременно физической нагрузкой и эмоциональным стрессом и позволяет, как показали наши данные, выявить скрытые изменения проницаемости.

Хотя примененная нами стрессорная нагрузка сама по себе вызывает противоположное увеличение проницаемости ГГБ внутренних органов для Р32, при воздействии яда проницаемость барьеров резко снижается. Во время эксперимента обнаружено снижение проницаемости барьеров ряда эндокринных желез для Р32, что указывало на наличие в этой стадии интоксикации скрытых компенсированных изменений в организме и определило целесообразность использования метода изучения проницаемости ГГБ для исследования механизмов развития адаптационных процессов, возникающих под влиянием промышленных ядов.

Следовательно, примененные нами методы позволили охарактеризовать стадию «нормализации функций» как скрытую стадию интоксикации, при которой наблюдается напряжение механизмов адаптации. На это указывает изменение функционального состояния центральной нервной си-

Условия эксперимента

Путь поступления и режим воздействия Уровень воздействия Нагрузки и измеряемые показатели День исследования

Пероральный (еже- 0,025 мг/кг Суммационно-пороговый показатель 3-й

дневный) (0,5 мг/л) с анодизацией, исследование барь- 5-й

0,005 мг/кг ерной функции внутренних орга- 8-й

(0,1 мг/л) нов на фоне стрессорной нагрузки, витальное окрашивание тканей 12-й

Ингаляционный

Ингаляция 4-ча- 1 мг/м3 Нагрузки: 19-й

совая 0,5 мг/м3 статическая, холодовая, гексена- 30-й

0,035 мг/м3 ловый наркоз

Ингаляция кругло-

суточная 0,012 мг/м3

стемы, выявляющееся только нагрузкой — анодизацией головного мозга, а также выраженное снижение проницаемости барьеров ряда желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников, семенников) на фоне стрессор-ного фактора. Таким образом, выявление напряжения механизмов адаптации в скрытой стадии интоксикации на 2—4-й месяц с помощью предложенных методов весьма перспективно для прогнозирования пороговых и под-пороговых уровней воздействия химических веществ в более сокращенном токсикологическом эксперименте.

Но особенно обнадеживающим является направление поисков методиче- . скнх подходов и приемов, которые позволили бы уже в ранние сроки интоксикации выявлять действие яда. В этом отношении представляют интерес работы И. В. Саноцкого и его сотрудников, которые подробно исследовали начальные стадии интоксикации, в частности «первичные реакции». Наибольший интерес с точки зрения критерия вредности представляет оценка значимости скрытых изменений, наступающих вслед за первичными реакциями организма, в течение 1-го месяца интоксикации.

Исходя из этого, мы на следующем этапе нашего методического поиска задались целью исследовать состояние основных регуляторных функций в ранние стадии интоксикации на примере четырехх лор истого углерода и формальдегида на уровне пороговых и надпороговых концентраций. Эти вещества выбраны в качестве «модельных ядов», механизм действия кото-рях хорошо изучен. Условия эксперимента представлены в таблице на примере действия формальдегида. Влияние каждого вещества изучено при пероральном и ингаляционном путях поступления (при 2 режимах ингаляции — 4-часовом и круглосуточном) на уровне порога хронического действия и в 2—5 раз выше. Эти концентрации отработаны нами ранее в условиях хронических опытов.

Применяли те же методы исследования, что и на предыдущих этапах исследования, с учетом высказанных выше теоретических представлений. Действие вещества на центральную нервную систему исследовали по сум-мационно-пороговому показателю на фоне специфической функциональной нагрузки — анодизации головного мозга, исследовали барьерную функцию внутренних органов и желез методом изучения проницаемости ГГБ на фоне стрессорной нагрузки, а также сорбционные свойства тканей тех же органов методом витального окрашивания. Кроме того, состояние организма животных оценивали по ряду интегральных нагрузок. При каждом пути поступления исследовали ранние стадии интоксикации по дням (3-й, 5-й, 8-й, 12-й, 15-й и т. д.) до 1 мес.

Результаты опытов схематично представлены на рисунке. Ответные реакции организма на применение нагрузок и других методов исследования изображены в виде стрелок. Стрелки, «аправленные вниз, означают ослабление функции или торможение, стрелки, направленные вверх, — усиление функции или возбуждение; статистически недостоверные отличия

Дни

12 15

исследования

Ответные реакции некоторых регуляторных систем в ранние стадии интоксикации при разных путях и режимах воздействия токсических веществ (на примере формальдегида). А — пероральное; Б — ингаляционное динамическое 4-часовое: В—ингаляционное круглосуточное; а — статическая нагрузка; б — нагрузка холодом; в — анодизация головного мозга; г — изменение проницаемости ГГБ; 5 •— изменение ГЭБ; е — витальное окрашивание тканей; «критические дни» формирования скрытых признаков интоксикации.

изображены в виде столбиков без стрелки. При пероральном поступлении на 3-й и 5-й дни отмечаются уменьшение реакций на интегральные нагрузки (статическая и холодовая нагрузки), возбуждение центральной нервной системы после анодизации, выраженная тенденция к повышению проницаемости гемато-энцефалического барьера (ГЭБ), 'отсутствие изменения проницаемости ГГБ. Все эти реакции, имеющие разнонаправленный характер, расценены нами как первичные. К 8-му дню реакции изменяют свою направленность и характер. С 8-го дня уже не регистрируются реакции на применение интегральных нагрузок (статическая, холодовая). Анодизация головного мозга выявляет выраженное торможение в центральной нервной системе, проницаемость ГЭБ нормализуется, в большинстве органов отмечается снижение проницаемости ГГБ, имеющих ту же направленность, что и стрессорная нагрузка; снижается и сорбционная способность тканей тех же органов. При пероральном пути поступления указанные реакции особенно четко выражены на 8—13-й день воздействия. Мы расценили эти дни как «критические» для формирования скрытых признаков интоксикации. При динамическом ингаляционном 4-часовом воздействии первичные реакции носят более выраженный и разнонаправленный характер. «Критические дни» наиболее четко выявляются с 12-го по 18-й день. При круглосуточном воздействии вещества уже с 3-го дня исследования обнаружены «критические дни». Представленная схема разработана на основании анализа фактических данных.

В качестве примера приводим результаты опытов по изучению влияния формальдегида на проницаемость ГГБ для Б35 (по отношению проницаемости к контролю). При пероральном введении с 8-го дня и далее до 1-го месяца регистрируются статистически достоверное снижение проницае-

мости ГГБ внутренних органов (селезенки, сердечной мышцы, легких) и выраженная тенденция к снижению проницаемости печени и желез внутренней секреции (семенников и поджелудочной железы). При ингаляционном 4-часовом воздействии с 13-го дня и далее до 30 дней наблюдается статистически достоверное снижение проницаемости барьера селезенки, легких, печени, почек, щитовидной железы, надпочечников и ГЭБ. При ингаляционном круглосуточном воздействии с 3-го и до 20-го дня отмечается достоверное изменение проницаемости печени, легких, щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников и ГЭБ. Как видно из представленных данных, наиболее выраженные изменения отмечаются при ингаляции.

Данные изменений суммацнонно порогового показателя у животных после анодизацин при разных путях воздействия формальдегида — пер-оральном, ингаляционном, 4-часовом и круглосуточном — показали, что во всех случаях достоверное увеличение суммационно-порогового показателя под влиянием пробы с анодизацией стало выявляться также в «критические дни» (при пероральном поступлении — с 8-го дня, 4-часовой ингаляции — с 12-го дня, круглосуточной ингаляции — уже с 3-го дня). При исследовании реакций в последующие сроки после «критических дней» появляются уже признаки интоксикации; при этом проницаемость ГГБ носит иной характер — отмечается увеличение проницаемости, реакции начинают носить разнонаправленный характер со стрессорной нагрузкой, а анодизация головного мозга еще более углубляет тормозные процессы в центральной нервной системе. Резко возрастает также сорбционная способность тканей. При воздействии веществ на уровне порога хронического действия влияние яда также выявляется с помощью тех же методов исследования, реакции имеют ту же направленность изменений, но выражены несколько слабее.

Комплекс физиологических методов исследования — анодизация головного мозга, изучение барьерной функции организма в сочетании со стрессорной нагрузкой и изучение сорбционной способности тканей — позволил установить некоторые механизмы адаптационных сдвигов, развивающихся вслед за стадией первичных реакций, и оценить их как стадию скрытых компенсированных признаков интоксикации.

В заключение следует сказать, что нами исследованы определенные защитно-приспособительные реакции организма некоторых регуляторных систем: центральной нервной системы, состояния проницаемости ГГБ органов, поддерживающие постоянство непосредственной среды органов и тканей, и сорбционной способности тканей. Предложенный комплекс физиологических методов исследования позволил выявить изменения и охарактеризовать их в скрытые стадии интоксикации как в ранние сроки развития (до 1 мес), так и в более отдаленные — на 2—4-й месяц действия яда. Сопоставление выявленных реакций в эти стадии дало возможность заключить, что в основе их лежат единые механизмы адаптации — все обнаруженные изменения носят скрытый характер и выявляются только с помощью нагрузок; при этом отмечается снижение проницаемости барьеров и преобладание тормозных процессов в центральной нервной системе. Но изменения, выявляющиеся в скрытую стадию интоксикации, развивающуюся на 2—4-й месяц хронического опыта, в отличие от ранних сроков носят более глубокий характер и характеризуются большим напряжением механизмов адаптации. Следует также подчеркнуть, что не только путь поступления вещества, но и режим воздействия оказывает влияние на срок формирования реакций организма.Так, при круглосуточной ингаляции «критические дни» выявляются раньше, чем при 4-часовом прерывистом режиме (уже с 3-го дня воздействия). Следовательно режим воздействия яда может иметь не меньшее значение, чем путь введения вещества. В то же время проявление реакции в «критические дни» при всех путях и режимах воздей-

ствия вещества может быть обнаружено в течение первых 15 дней, а именно с 3—8-х суток.

Таким образом, изученные нами скрытые стадии имеют определенное значение в оценке «критериев вредности». Предложенный комплекс чувствительных методов и нагрузочных проб позволяет выявлять действие яда в ранние скрытые стадии интоксикации, что весьма перспективно для прогнозирования пороговых и подпороговых уровней воздействия химических веществ в более сокращенном токсикологическом эксперименте.

ЛИТЕРАТУРА. Люблина Е. И., Минкина Н. А., Рыло-в а М. Л. Адаптация к промышленным ядам как фаза интоксикации. Л., «Медицина», 1971. — Насонов Д. Н., Александров В. Я- Реакция живого вещества на внешние воздействия. М.— Л., 1940. — Павленко С. М. Метод электротонических воздействий на головной мозг животных в токсикологическом эксперименте. — «Гиг. и сан.», 1973, № 8, с. 71—73. — Р ос и н Я- А. Перспективы развития исследований по физиологии гисто-гематических барьеров.— В кн.: Структура и функция гисто-гематических барьеров. М., «Наука», 1971, с. 5—15.—Саноцкий И. В. О границах стадии первичной декомпенсации при минимальных химических воздействиях на организм. — В кн.: Актуальные вопросы гигиенической токсикологии. М., 1972, с. 47— 48. — Он же. Некоторые аспекты проблемы адаптации в возрастной токсикологии. — «Гиг. и сан.», 1971, с. 87—90. — Штерн Л. С. Непосредственная питательная среда органов и тканей. Физиологические механизмы, определяющие ее состав и свойства. М., 1960. — Юдина Т. В., Новиков Ю. В., Павленко С. М. и др. Оценка адаптивных сдвигов при изучении проницаемости гисто-гематических барьеров. — «Гиг. труда», 1974, № 1, с. 44—47.

Поступила 5/V 1975 г.

УДК 613-07:616.631.3-073.537

Г. Л. Туровец, Ю. А. Владимиров

К МЕТОДИКЕ РЕГИСТРАЦИИ ИНИЦИИРОВАННОЙ

ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ МОЧИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, II Московский медицинский институт им. Н. И. Пирогова

Чувствительным показателем сдвигов в организме, происходящих под воздействием ряда физических и химических факторов, служит содержание свободных радикалов (СР) в органах и тканях. Относительно простым и в то же время наиболее чувствительным способом регистрации пере-кисных радикалов липидов и других соединений является метод хемилю-минесценции (В. Я. Шляпинтох и соавт.), который дает возможность определять содержание СР в тканях, плазме крови и даже в таком доступном биологическом материале, как моча.

При нормальных условиях в организме наблюдается довольно низкий уровень свободнорадикального окисления и сопровождающего его сверхслабого свечения. Поэтому регистрация спонтанной хемилюминесценции (Б. Н. Тарусов и соавт.; А. И. Журавлева и соавт., и др.) требует особо чувствительной аппаратуры, а получаемая при этом информация ограничивается лишь одним показателем (импульсы в единицу времени).

Нами была предпринята попытка усилить крайне низкий уровень хемилюминесценции мочи с помощью ионов двухвалентного железа, которое, как показано ранее Ю. А. Владимировым и соавт., является катализатором свободнорадикальных реакций и усиливает свечение биологических субстратов. К важнейшим факторам, определяющим характер протекания реакции инициирования, относится количество добавляемого железа — различное для разных биологических субстратов. Например, для плазмы крови оптимальная концентрация вводимого раствора железа равна Ю-2 М. Применительно к моче установлено, что максимальное усиление ее сверхслабого свечения (в 50 раз и более) достигается добавлением раствора сер-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.