CC BY
3
Таблица 2
Изменения температуры тела (в °С) после внутримышечного введения норадреналина у крыс в разные сроки ингаляционной затравки бензолом (М+т)
Показатель Контроль Время затравки бензолом, мес
2 4 6
Исходная температура «ядра» тела 38,6±0,1 38,9±0,1* 38,2±0,1**
38,5±0,2
После введения норадреналина
Максимальная температура «ядра» тела
Изменение к исходному уровню Длительность температурной реакции, мин
39,2±0,1 39,5±0,2
39,2±0,3
0.63±0,1 0,64±0,15 0,90±0,3
39,8±0,3 1,30±0,3*
9.5±1,3 7,8±2,7 34,6^7,5**'* 35,3±5.1***
20 мг/м3), проведено тестирование той же дозой норадреналина через 2, 4 и 6 мес затравки. Установлено, что прирост температуры тела и длительность температурной реакции после введения норадреналина нарастают в процессе интоксикации, т. е. эффект действия норадреналина зависит и от длительности воздействия бензола (табл. 2).
Существенной особенностью структуры реакции на введение норадреналина было то, что противоположно направленные по влиянию на температуру «ядра» тела процессы — изменения теплопродукции и теплоотдачи — были разбалансиро-ваны. В результате на фоне повышенной теплоотдачи наблюдалась устойчивая гипертермия, которую следует рассматривать как следствие активации процессов теплопродукции в результате интенсификации метаболических норадреналинза-висимых реакций и как дисбаланс между теплопродукцией и теплоотдачей в пользу теплопродукции.
Результаты проведенных исследований позволяют заключить, что использованные в качестве тестов терморегуляционные реакции в ответ на введение норадреналина (0,4 мг/кг внутримышечно) дают возможность существенно углубить оценку действия на организм химических веществ. Рассмотренный тест, основанный на выраженности терморегуляционных реакций после введения норадреналина экспериментальным животным, позволяет оценить изменения функционального состояния адренергических структур, чувствительность указанных структур и метаболических реакций к норадреналину и состояние механизмов температурной чувствительности как важнейшего звена системы терморегуляции в отличие от принятой в токсикологии оценки изменений температуры тела, которая позволяет лишь косвенно провести диагностику интоксикации. Предложенные показатели тонко реагируют на изменения функционального состояния организма при интоксикации, могут быть зарегистрированы и подвергнуты количественной оценке.
Литература
1. Бахилина И. М. // Физиол. журн. СССР.— 1967.— Т. 53.— № 12.—С. 119—121.
2. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Вып. 6. Принципы и методы оценки токсичности химических веществ.— Женева, 1981.— 4.1.
3. Голиков С. И., Саноцкий И. В., Тиунов Л. А. Общие механизмы токсического действия.— Л., 1986.
4. Иванов К. П. Биоэнергетика и температурный гомеоста-зис.— Л., 1972.
5. Манухин Б. И. Физиология адренорецепторов.— М., 1968.
6. Мелесова Л. М., Фадеева В. К., Сидорова М. В., Вихро-ва Е: М. // Гиг. и сан.— 1987.— № 5.— С. 42—45.
Поступила 18.08.89
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991
УДК 613.5:613.155:691.571-07
С. Я. Федорчук, С. И. Гуськова, А. Н. Боков
МУТАГЕННОЕ И ГОНАДОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ
ГРУНТОВОЧНОГО СОСТАВА НЦ-0192
Ростовский медицинский институт
Лакокрасочные материалы, широко используемые для отделочных работ в жилищном строительстве, представляют собой, как правило, сложные химические композиции и, будучи в отверж-денном состоянии, служат источником загрязнения внутренней среды помещений мигрирующими из них веществами — растворителями, разбавителями, мономерами и другими продуктами.
Эти химические соединения, по данным литературы и нашим собственным наблюдениям [2, 8], могут быть причиной возникновения в организме различных специфических биологических эффектов, например таких, как мутагенный и гонадоток-сический.
При изучении лакокрасочного материала можно выделить два периода интенсивности воздействия мигрирующих из него веществ: первый — острый, когда действуют вещества, выделяющиеся из свеженанесенного покрытия в высоких концентрациях; продолжительность этого периода 2— 5 дней; второй — хронический или субхронический длительностью 2—3 мес, для которого характерно воздействие низких концентраций веществ, выделяемых отвержденным покрытием.
Целью данной работы являлась попытка установить, за счет какого периода воздействия могут наблюдаться и будут ли иметь место мута-
генный и гонадотоксический эффекты при воздействии грунтовочного покрытия.
Объектом настоящего исследования служило новое грунтовочное покрытие, в состав которого входят коллоксилин, диоктилфталат, полиэтиленовый воск МПВ-200, бутилацетат, этилацетат, толуол, бутиловый и этиловый спирты.
Эксперимент проводили в соответствии с методическими приемами, рекомендованными для гигиенической оценки полимерных материалов в моделированных условиях [1]. Грунтовку наносили тонким слоем (из расчета 225 г на 1 м2) на индифферентную поверхность — стекло, которое затем помещали в камеру-генератор, где были созданы следующие условия: однократный воздухообмен, насыщенность 1 м2/м , температура 40 °С.
Воздух, содержащий мигрирующие из лакокрасочного покрытия вещества, из камеры-генератора поступал к животным в затравочную камеру. Затравку животных газовыделениями материала осуществляли круглосуточно в течение 5 дней (острая затравка) и 4 мес (хроническая затравка) с момента нанесения, что моделировало проведение в помещении ремонтных работ и последующее проживание в нем.
В работе использовано 90 самцов и 150 самок белых беспородных крыс с исходной массой тела 160—180 г. Животных исследовали после окончания затравки и в конце 3-месячного востанови-тельного периода.
Изучение специфических эффектов — мутагенного и гонадотоксического — проводили в соответствии с общепринятыми методическими подходами [5].
Исследование гонадотоксического эффекта осуществляли с применением методов, позволяющих определять как функциональное, так и морфологическое состояние гонад. Учитывали соотношение подвижных и неподвижных спермиев, наличие среди них патологически измененных форм, осмотическую резистентность, концентрацию сперматозоидов. В целях оценки семяродного эпителия определяли индекс сперматогенеза, количество канальцев со спущенным эпителием и 12-й стадией мейоза, подсчитывали количество нормальных сперматогоний.
Мутагенное действие мигрирующих из лакокрасочного покрытия веществ оценивали в соматических и половых клетках. Цитогенетическое действие исследовали с использованием широко известного анателофазного анализа клеток костномозговой ткани. Мутагенный эффект в половых клетках изучали методом учета доминантных летальных мутаций, для чего 15—20 самцов из каждой экспериментальной группы в течение 1-й недели после окончания затравки и восстановительного периода скрещивали с интактными самками в соотношении 1:2. Возникновение доминантных летальных мутаций определяли по повышенной
эмбриональной смертности у беременных самок
[3].
На протяжении всего эксперимента вели постоянный контроль за содержанием мигрирующих из лакокрасочного покрытия химических веществ, определение которых в воздухе камер-генераторов осуществляли методом газожидкостной хроматографии. Исследование проводили на хроматографе «Chrom-42».- В результате санитарно-химиче-ских исследований установлено, что в первый день после нанесения грунтовочного покрытия на окрашиваемую поверхность наблюдалось выделение этилового и бутилового спиртов, толуола и бутил-ацетата. При сравнении найденных концентраций с ПДК для атмосферного воздуха оказалось, что в 1-й час после нанесения покрытия концентрации бутилового спирта и бутилацетата превышали допустимые уровни в 500—1000 раз, толуола и этанола — в 2 и 20 раз соответственно. Однако уже к 3-му часу первого дня концентрации ряда веществ резко снизились, но бутанола и бутилацетата по-прежнему превышали допустимый уровень соответственно в 23 и 31 раз. На 2-й день было установлено, что хотя указанные вещества и продолжали присутствовать в воздухе экспериментальных камер-генераторов, однако уровень их содержания существенно снизился. Так, бута-нол обнаруживался в концентрациях, превышающих ПДК в 4,3 раза, толуол — на уровне ниже допустимой величины — 0,048 мг/м3 (ПДК 0,6 мг/м3) и этанол — в количестве 0,018 мг/м3 (ПДК 5 мг/м3). Только на 5-й день эксперимента бутанол определялся в концентрации более чем в 2 раза, а толуол — в 25 раз ниже ПДК. В последующие сроки вплоть до 3 мес после нанесения покрытия в воздушной среде экспериментальных камер обнаруживался лишь толуол, при этом концентрации его были почти на 2 порядка
ниже ПДК (0,008—0,009 мг/м3).
Цитогенетический анализ клеток костного мозга животных, подвергавшихся затравке в течение 5 дней и 4 мес, показал, что количество аберрантных анафаз в обеих опытных группах как сразу после окончания затравки, так и в конце восстановительного периода обнаруживалось на уровне от 1,9±0,43 до 2,09=1=0,5 %, что не отличалось от контрольных данных, лежащих в пределах от 1=1=0,33 до 1,89=1=0,45 %. Выявленные аберрации были представлены в основном хроматидными и хромосомными мостами и в меньшей степени фрагментами.
Из результатов оценки доминантных летальных мутаций, представленных в табл. 1, следует, что острая затравка вызвала у интактных самок, скрещенных с «затравленными» самцами, рост общей эмбриональной гибели (до 35,2=1=8,530 % при 9,7=1=2,2 % в контроле; р<0,05), обусловленный увеличением доимплантационной смертности плодов, уровень которой повысился до 32,0=4=8,21 % против 5,5=t=l,68 % в контроле (р<0,05). Возросший уровень эмбриональной гибели привел к
Таблица 1
Результаты исследования мутагенной активности грунтовки НЦ-0192 в условиях 5-дневной и 4-месячной ингаляционных затравок
Период наблюдения ( г Группа животных Число желтых тел на 1 самку Число живых эмбрионов на 1 самку Число имплантаций на 1 самку Число резорбций на I самку Общая эмбриональная гибель, /о Доимпланта-ционная гибель, % Постимплан-тационная гибель, %
Сразу после 5-днев- А Контроль 11,8=1=0,4 10,7=1=0,5 11,1 ±0,4 • ' V 1 0,56=1=0,1 9,7;± =2,2 • 5,5=1=1,7 4,5± 1,0
ной затравки Опыт 10,9+0,6 7,1 ±1,2* 7,4=1=1,2* 0,33=1=0,1 35,2=1: :8,5* 32,0=1=8,2* 6,0=1=4,6
Через 3 мес после Контроль 11,8+0,3 10,8+0,4 11,3+0,3 0,4=1=0,1 8,5=1 = 1,2 4,7=1=0,8 3,9+0,7
окончания 5-днев- Опыт 12,0+0,4 9,1 ±0,6* 9,9=1=0,6* 0,84=0,2 23,94=3,9* 17,3+3,6* 8,2=1= 1,8*
ной затравки • . у * •
После окончания 4-ме- Контроль 11,4+0,4 10,64-0,4 10,4=1=0,4 0,3+0,1 7,3±1,1 4,6+0,9 2,8+ 1,1
сячной затравки Опыт 13,0=1=0,3* 9,4=1= 1,7 И,6±1,7 2,2=1=0,4* 27,7=1 =3,6* 10,2=1=2,4* 18,5± 2,1*
Через 3 мес после Контроль 11,9+0,4 10,3+0,4 11,3=1=0,4 1,0±0,2 13,2=1 =2,1 4,5=1=1,0 9,2+ 1,8
окончания 4-месяч- Опыт 12,0=1=0,5 9,5=1=0,8 10,4=1=0,7 0,8+0,2 21,1 =1=4,9 12,7=1=4,1 ю,з± 3,0
ной затравки
Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочкой отмечены показатели, достоверно отличающиеся от контроля (р<0,05).
«В тщ тт
достоверно значимому снижению фактической плодовитости животных, т. е. числа живых эмбрионов, а также и количества имплантаций.
В- литературе можно встретить мнение о том, что увеличение общей эмбриональной гибели за счет доимплантационной смертности нельзя рассматривать как чисто генетический эффект, поскольку .гибель эмбрионов до имплантации может возникать, например, в результате повреждения ферментных систем, ответственных за процессы оплодотворения. Такое действие носит скорее гона-дотоксический характер. Подтверждением сказанного служат данные по изучению состояния сперматогенеза у рассматриваемой группы животных, согласно которым в условиях острой затравки в общем числе половых клеток значительно возрастает количество неподвижных спермиев (до 85,6+2,97 % при 49,2+4,5 % в контроле; р<0,05; табл. 2).
Исследования, проведенные через 3 мес после окончания острого эксперимента с целью выявления эффекта в стволовых клетках, показали, что последние обусловили наряду с ростом уровня доимплантационной смертности и увеличение постимплантационной гибели эмбрионов. Однако сопоставление этих результатов с многолетними данными нашей лаборатории позволяет не принимать во внимание выявленные изменения и при-
знать полученные данные не выходящими за границы физиологической нормы.
При изучении состояния сперматогенеза в этот период установлено, что ни по одному из исследованных показателей опытные данные не отличались от контрольных.
Хроническая затравка мигрирующими из покрытия веществами обусловила у подопытных животных в половых клетках, находящихся на разных стадиях сперматогенеза, возникновение признаков мутагенной и гонадотоксической опасности, которые проявились в увеличении уровня постимплантационной смертности плодов, а следовательно, и в росте общей эмбриональной гибели. Кроме того, снизилась продолжительность жизни сперматозоидов до 2314=41,07 мин, в то время как в контроле она составляла 3694=42,75 мин (р<0,05). Все остальные показатели не отличались от контроля, полученного нами в течение ряда последних лет.
Таким образом, анализ результатов исследования свидетельствует о проявлении мутагенного и гонадотоксического эффектов в разные периоды воздействия изучаемого фактора. Можно предположить, что основным инициатором изменений в гонадах служит толуол, который, как известно, способен не только изменять функцию гонад [5], но и индуцировать хромосомные изменения в клетках млекопитающих [7] и человека [9]. Отсут-
Таблица 2
Результаты исследования гонадотоксической активности грунтовки НЦ-0192 в условиях 5-дневной и 4-месячной ингаляционных
затравок
Период наблюдения Группа животных Функциональное состояние сперматозоидов 1 | | , • 1 * * Л 1 7 , Морфологические показатели состояния сперматогенного эпителия . % I 4 .1к|<| » f 1 , Г '/т\ ' Л* ' • лд
концентрация, млн/мм3 количество неподвижных спермиев, % осмотическая резистентность, % ЫаС1 продолжительность жизни, мин патологические формы, % индекс сперматогенеза число нормальных спермато-гоннй количество канальцев со слущен-ным эпителием, % количество канальцев с 12-й стадией мейоза, %
Сразу после 5-дневной затравки
Через 3 мес после окончания
5-дневной затравки После окончания 4-месячной затравки
Через 3 мес после окончания 4-месячной затравки
Контроль
Опыт
Контроль
Опыт
Контроль
Опыт
Контроль
Опыт
33,6±3 49,2±4,5 2,7±0,1 518± 106 0,8±0,2 3,5±0,1 36,5± 1,6 0,9±0,4 2,4 ±0,4
28,8±2,6 85,6±3* 2,5±0 428±23,2 0,9±0,2 3,6±0,1 35,8±2,4 1±0,3 2,6±0,3
59,1 ±5,1 38±5,3 4,3±0,1 797,0± 181,2 0,6±0,2 3,5±0,1 36,1 ±2 1±0 1,5± 1,1
41,5±7,1 54,1 ±8,9 2,8±0,2 864,5± 172,1 0,8±0,2 3,6±0,1 44,2±4,8 1,1±0,1 2±0,4
48,1 ±5,3 30,1 ± 1,8 2,6±0,1 369±42,8 0,8±0,2 3,6±0,1 33,8±3 0,6 ±0,4 2 ±0,9
31,2±8,6 47,1 ±9,5 2,5±0,1 231,3±41,7* 0,5±0,1 3,7±0,1 35,7±2 0,4±0,2 1.1 ±0,4
60,5±3,1 27,6±3,5 3,2±0,1 429,8±32,7 0,8±0,2 3,6±0,1 35,3±2,6 0,6±0,2 2,8±0,4
55,2±5,6 35,1 ±8,7 3,2±0,1 403±46,4 0,5±0,2 3,6±0 . • 31,4±2,4 . . » 1 • А 1 > ^ • 0,9±0,2 1,8 ±04
ствие у животных цитогенетического эффекта и проявление у них отчетливых признаков мутационных изменений в половых клетках подтверждают высказанное в литературе [4, 6] мнение о том, что для ряда мутагенов характерна более высокая чувствительность половых клеток в сравнении с соматическими.
Выводы. 1. Воздействие летучих соединений, мигрирующих из свеженанесенного грунтовочного покрытия на протяжении 5 дней и 4 мес в убывающем режиме, не оказывает цитогенетического действия на клетки костного мозга подопытных животных.
2. Грунтовочное покрытие в период отверждения (т. е. в течение 5-дневной затравки) обусловливает выраженное гонадотоксическое действие мигрирующих веществ, которое проявляется не только в зрелых смерматозоидах, но и в стволовых клетках, где одновременно наблюдаются и признаки мутагенного действия.
3. Вещества, мигрирующие из отверждающегося и затем отвержденного покрытия в течение 4 мес с момента его нанесения, оказывают мутагенное и гонадотоксическое действие в основном в период отверждения.
4. При использовании грунтовки НЦ-0192 проживание (нахождение) в помещениях возможно только спустя 5 дней после завершения окрасочных работ.
Литература
1. Боков Л. Н. // Гигиена применения полимерных материалов изделий из них.— Киев, 1969.— С. 411—418.
2. Боков А. Н., Комарова Р. Ф., Рябко Т. П. // Гиг. и сан.— 1988,— № 10.— С. 22—24.
% % 4 .
3. Малаьиенко А. М. // Генетика.— 1967.— № 6.— С. 33—41.
4. Рязанова Р. А., Гафурова Т. В. // Гиг. и сан.— 1986.— № 9.— С. 82.
5. Саноцкий И. В., Фоменко В. И. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм.— М., 1979.
6. Шрамм P. // Генетические последствия загрязнения окружающей среды.— М., 1977.— С. 132—140.
7. Fishbeiti L. // Environ. Carcinog. Methods Anal, and Exposure Meas.— Lyon, 1988.— Vol. 10.— P. 19—46.
8. Sasiadek M. // Pol. Tyg. lek.— 1984,— Vol. 39, N 40—41.— P. 1327—1329.
9. Schmid EBauchinger M. 11 Mutat. Res.— 1985.— Vol. 147, N 5.— P. 318—319.
Поступила 12.01.90
Summary. Mutagenic and gonadotoxic effects of the primer НЦ-0192 were studied. It was shown, that acute exposure of male rats to substances, migrating from the paint, caused gonadotoxic effect in mature sex cells of animals. Evidence of mutagenic effect was observed in the truncal cells alongside with a gonadotoxic effect. Chronic exposure to a mixture of chemicals, migrating from the primer cover, caused changes characteristic of mutagenic and gonadotoxic effects in sex cells at different stages of spermatogenesis, no disturbances were found in the truncal cells. Somatic cells (bone marrow cells) under the conditions of both types of exposure did not suffer damage.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.72-06:613.161-07
Т. И. Бонашевская, М. А. Пинигин, Н. Н. Беляева, Н. Б. Кумпан, 3. М. Гасимова, Е. Л. Скворцова
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИЗОЛИРОВАННОГО И СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКОГО ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Загрязнения окружающей среды современных промышленных городов представляют собой многокомпонентные смеси ксенобиотиков, поступающих в организм человека с атмосферным воздухом, воздухом жилой среды, питьевой водой. Воздействие токсичных веществ, как правило, сочетается с действием физических факторов.
Изучение таких сочетанных эффектов и их гигиеническая оценка требуют разработки соответствующих экспериментальных моделей и адекватного методического подхода, в основе которого должно быть заложено выявление неспецифических стереотипных эффектов, указывающих на ранние, но критериально значимые сдвиги в организме. Ориентация на селективное действие отдельных составляющих в данных моделях представляется невозможным.
В серии экспериментов, задачей которых являлась оценка характера интегрального действия химических и физического факторов на . организм лабораторных животных, беспородных крыс-сам-
цов подвергали' изолированному и совместному воздействию анилина, бензола, окиси углерода и шума. Перечисленные химические соединения часто являются загрязнителями воздушной и водной сред. В крупных центрах страны они постоянно сочетаются с физическим фактором — шумом.
Изучение изолированного и совместного действия факторов проводили на 3 уровнях воздействия — относительно высоком, среднем и низком.. (Концентрации и дозы веществ, а также уровни шума были выбраны согласно методике, разработанной М. А. Пинигиным и соавт [5], так, чтобы по данным краткосрочного эксперимента в дальнейшем осуществить прогнозирование эффектов на отдаленные сроки (табл. 1). Продолжительность экспозиции составила 45 сут.
Для оценки стереотипных реакций были использованы основные структуры, реализующие в организме защитно-приспособительные процессы.
В работе была поставлена цель — изучить в системах неспецифической защиты (элементы аэро-
