CC BY
6
УДК 613.632:546.73
Л. Н. Попов, Т. А. Кочеткова, М. И. Гусев, Н. А. Маркина, Е. В. Елфимова, М. А. Тимонов
НАКОПЛЕНИЕ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ИНГАЛЯЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ АЭРОЗОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОБАЛЬТА
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Распределение кобальта в организме белых крыс мы изучали при ингаляционной 3-месячной круглосуточной затравке. В камерах поддерживались следующие концентрации аэрозоля металлического кобальта: 0,5; 0,05; 0,005 и 0,001 мг/м3. Содержание микроэлемента в организме определяли через 1V2 и 3 мес от начала затравки и после 3 мес восстановительного периода. В эти же сроки исследовали и патоморфологические
изменения. Кобальт в био-
Распределение и накопление кобальта в организме экспериментальных животных (в мкг на 1 г сухого вещества)
0,5
0,05
0,005
0,001
К
0,5
0,05
0,005
0,001
К
0,5
0,05
0,005
0,001
К
0,5
0,05
0,005
0.001
К
Данные исследования через
Концентрация. мг/м' I1/, мес'затравочного периода 3 мес затравочного периода 3 мес восстановительного периода
Щитовидная железа
0,5 0,05 0,005 0,001 К 152=1,0 4,52:0,2 н/о н/о н/о 1802:5,0 602:3,0 252:3,0 5,02:0,5 н/о 142:0,3 52:0,5 0,072t 0,03 0,052:0,02 н/о
Почки
11,02:1,0 1,6—0,3 0,32:0,03 0,162:0,04 0,22:0,05
21,0^:2,5 2,02:0,5 0,42:0,05 0,162:0,04 0,15—0,05
Печень
50,02:5,0 6,0^:0,5 0,52:0,1 0,352:0,1 0,6210,1
64,0^:2,3 5,02:1,0 0,82:0,2 0,652:0,1 0,52:0,13
Селезенка
4,02:0,5 1,52:0,2 1,22:0,1 0,672:0,1 0,72:0,1
3,82:0,4 1,42:0,4 0,92:0,2 0,72:0,1 0,672:0,13
Левкие
900,02:10,0 135,02:5,0 1,22:0,1 н/о н/о
950,02:15,0 130,02:4,0 1,62:0,4 н/о н/о
1,22:0,3 0,62:0,02 0,12:0,02 0,12:0,01 0,92:0,02
9,632:2,0 0,862:0,07 0,32:0,03 0,42:0,03 0,452:0,05
1,442:0,2 0,322:0,1 0,222:0,1 н/о н/о
27,52:13,0 0,142:0,02 3,442:0,1 н/о н/о
Примечание. К — контроль; н/о — не обнаружено.
материале определяли методом хроматографии на бумаге.
Распределение и накопление кобальта в организме белых крыс представлено в таблице. С увеличением возраста крыс контрольной группы количество кобальта снижалось во всех органах. Исключение составляло содержание его в мозге, где количество микроэлемента незначительно увеличивалось (с 0,3 до 0,39 мкг на 1 г сухого вещества). В мышце сердца, легочной и костной тканях животных контрольной группы кобальта выявить не удалось на протяжении всей экспозиции; наибольшее содержание его обнаружено в печени и селезенке (соответственно 0,6 и 0,7 мкг на 1 г сухого вещества).
В основных группах животных распределение кобальта носило следующий характер. Через 3 мес затравочного периода в щитовидной железе животных, подвергавшихся действию самой высокой концентрации (0,5 мг/м8), обнаружено 180±5,0 мкг на 1 г сухого вещества при отсутствии его в контроле. В затравочный период у этой группы животных
патоморфологическими исследованиями установлено наличие в щитовидной железе по периферии и в центре крупных фолликулов с высоким неупло-щенным эпителием. В отдельных таких фолликулах и в значительном количестве средних и мелких выявлена очаговая распространенная гиперплазия эпителия. Со снижением действующих концентраций аэрозоля металлического кобальта уменьшались и морфологические изменения в щитовидной железе по сравнению с контролем. Результаты наших исследований свидетельствуют о повышении функции железы, усиленно отдающей гормоны клетками фолликулов (усиление тиреоидной активности):^. В восстановительный период, несмотря на наличие крупных фолликулов, эпителий их в большинстве средних и мелких фолликулов с явлениями очаговой и распространенной пролиферации, что говорило о компенсаторном процессе.
При действии на животных концентрации кобальта 0,05 мг/м8 изменения в щитовидной железе были менее выраженными. Под действием аэрозоля металлического кобальта в концентрациях 0,005 и 0,001 мг/м3 тире-оидная активность приближалась к таковой в контроле.
В. В. Ковальский отмечает, что универсальным депонирующим микро-элементы органом является печень. В нашем опыте в ней также идет значительное накопление кобальта. Так, при действии самой высокой концентрации было в I1/, месяца затравки 50±0,5, в 3 мес — 64,0±2,3, а в контроле соответственно 0,6±0,1 и 0,5±0,13мкг на 1г сухого вещества. При этом морфологические изменения печени у животных с концентрацией аэрозоля металлического кобальта в камере 0,5 мг/м3 в затравочный период свидетельствуют о снижении реактивности данного органа. В печени имелось значительное количество гепатоцитов с некробиотическими и некро^ тическими изменениями, количество двуядерных гепатоцитов значительно снижено (18 против 32 в контроле), но встречались единичные трехъядер-ные печеночные клетки; реакция на жир в гепатоцитах слабо выражена. У животных, находившихся под воздействием более низких концентраций кобальта, изменения в печени уменьшались по мере снижения концентрации металла.
В восстановительный период в печени повышалась реактивность за счет увеличения количества двуядерных гепатоцитов. Некробиотические и некротические изменения гепатоцитов стали менее выраженными, что свидетельствовало об обратимости изменений. Под действием аэрозоля металлического кобальта в концентрации 0,001 мг/м3 в печени животных каких-либо изменений по сравнению с контролем не произошло.
У подопытных животных содержание кобальта в почках и селезенке было выше, чем у контрольных. При этом оно увеличивалось с возрастанием действующих концентраций (см. таблицу). Морфологические исследования этих органов показали, что действие кобальта в концентрации 0,5 мг/м3 вызывает [снижение реактивности лимфо-идной ткани в селезенке и слабо выраженную белковую дистрофию извитых канальцев почек. Эти изменения уменьшались со снижением действующих концентраций.
В восстановительный период независимо от концентрации кобальта в почках наблюдалась слабо выраженная белковая дистрофия извитых ка-
Рис. 1. Легкое крысы через 3 мес круглосуточной ингаляционной затравки аэрозолем металлического кобальта в концентрации 0,5 мг/м3. Резкое снижение реактивности периброн-хиальной лимфоидной ткани.
Окраска гематоксилином и эозином. Ув. X 125.
Рис. 2. Легкое тсй же крысы, что на рис. 1. Утолщение аргирофильных волокон в межальвеолярных перегородках, вокруг артерии. Здесь и на рис. 3 импрегнация серебром по методу Тнбора Папа. Ув. Х300.
Рис. 3. Легкое контрольной крысы. Тонкие аргирофильные волокна в ые-жальвеолярных перегородках.
нальцев. Увеличение количества ядер в эпителии извитых канальцев отражало компенсаторную реакцию почек, что в свою очередь, видимо, говорило об адаптационном характере изменений, наблюдавшихся при воздействии кобальта. Так, Л. Г. Охнянская указывает, что определяющим для процесса приспособления является возможность системы возвращаться к исходному уровню после прекращения воздействия, т. е. обратимость изменений. Наряду с компенсаторными нарушениями белковая дистрофия извитых канальцев свидетельствовала о прямом токсическом действии кобальта на почки. Концентрация 0,001 мг/м3 не вызывала заметных изменений в этих органах по сравнению с контрольными.
В контакт с металлической пылью дыхательная система вступает первой. Из таблицы видно, что в легких, как и в других изученных органах, идет накопление кобальта. С увеличением действующей концентрации содержание его в легких также увеличивается. Морфологическими исследованиями легких крыс, подвергавшихся воздействию аэрозоля металлического кобальта в концентрации 0,5 мг/м3, выявлено снижение реактивности клеток слизистой оболочки бронхов, лимфоидной ткани, коллагено-вых волокон (рис. 1). Немногочисленные аргирофильные волокна в межальвеолярных перегородках, вокруг бронхов и кровеносных сосудов несколько утолщены. В отдельных очагово утолщенных межальвеолярных перегородках и альвеолах — скопление макрофагов, содержащих и не содержащих мельчайшие пылевые частицы; часть этих клеток включала и мелкие капли жира. Пролиферации гистиоцитарных, лимфоидных клеток вокруг них не наблюдалось. Указанные изменения уменьшались со снижением действующей концентрации (рис. 2 и 3).
В восстановительном периоде в легких обнаруживались умеренна выраженный катаральный, частично — десквамативный бронхит, резко выраженная гиперплазия периваскулярной и перебронхиальной лимфоидной ткани со сдавлением стенок части бронхов. Описанные выше немногочисленные макрофаги еще встречались в отдельных альвеолах и межальвеолярных перегородках. Местами в них обнаруживались отдельные тонкие коллагеновые волокна. Разрастания аргирофильных волокон не происходило. Морфологические изменения в легких при действии самой низкой концентрации 0,001 мг/м3 были незначительными и приближались к таковым в контроле.
В восстановительный период обращал на себя внимание следующий факт: на протяжении всего послезатравочного периода содержание кобальта в организме оставалось значительным. Так, к концу 3-го месяца восста-
новнтельного периода у животных, находившихся в камере с концентрацией кобальта 0,5 мг/м3, в щитовидной железе его обнаружено 14,0, в легких — 0,14, в селезенке — 1,44 мкг на 1 г сухого вещества (в этих же органах крыс контрольной группы металл не был найден), в почках его было в 1,3 раза больше, чем у контрольной группы, а в печени — в 21 раз и т. д. При таком высоком содержании кобальта в организме в этот период шла успешная ликвидация морфологических изменений в изученных органах.
Таким образом, у животных основных групп в затравочный период наибольшее накопление кобальта происходило в щитовидной железе, почках, печени и легких. Морфологические изменения в органах, наблюдаемые в затравочный период, соответствовали показателям действующих концентраций. Содержание аэрозоля металлического кобальта 0,001 мг/м3 у подопытных крыс не вызывает морфологических изменений, существенно отличающихся от обнаруженных в контроле. В восстановительный период, несмотря на остающееся высокое содержание кобальта в организме экспериментальных животных, исчезали морфологические изменения — это, видимо, свидетельствовало о том, что процессы восстановления в организме идет быстрее, чем выводится металл.
ЛИТЕРАТУРА. Ковальск'ий В. В. — В кн.: Микроэлементы в жизни растений и животных. М..И952, с. 55—70. — Охнянская Л. Г. — В кн.: Актуальные вопросы гигиенической токсикологии. М., 1972, с. 52—53.
Поступила 6/VIII 1976 г
ACCUMULATION, DISTRIBUTION AND MORPHOLOGICAL CHANGES IN THE BODY DUE JO INHALATION OF METAL COBALT AEROSOL
L. N. Popov, T. A. Kochetkova, M. /. Gusev, N. A. Markina, E. V. Elfimova, M. A. Timonov
In the action of small concentrations of metal cobalt aerosols an accumulation of this metal took place in the body of experimental animals, mainly in the lungs, the thyroid gland, the liver and the kidneys. The degree of metal accumulation was proportional to acting concentrations. Morphological changes became more intensive as the accumulation of cobalt in the body increased.
УДК 613.633:614.773-07:6И-691.8-092.9
Канд. мед.? наук В. Я. Маленький
ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ЖИВОТНЫХ, ВЫЗВАННЫЕ ПОЧВЕННОЙ ПЫЛЬЮ, ХИМИЧЕСКИМИ УДОБРЕНИЯМИ И ЯДОХИМИКАТАМИ
Винницкий медицинский институт им. Н. И. Пирогова
Данные литературы, а также результаты наших исследований указывают на то, что при полевых работах с использованием современной техники и агрохимических методов ухода за посевами зона дыхания механизаторов загрязняется высокодисперсной, сложной по химическому и морфологическому составу пылью, концентрация которой почти всегда превышает допустимую в десятки, а иногда и сотни раз; в таких условиях водители сельскохозяйственных машин проводят более 2/3 рабочего времени. Кроме пыли, в зоне дыхания обнаруживаются также пестициды, химические удобрения и продукты неполного сгорания топлива, что создает реальную угрозу поражения бронхолегочного аппарата механизаторов. Последнее подтверждается результатами морфологического исследования секционного материала людей, работавших при жизни механизаторами и погибших от случа йных причин (В. П. Маленький).
Углубленными клинико-экспериментальными исследованиями В. М. Перелыгина, Л. А. Нестеровой и др. доказаны пневмокониотическое
