CC BY
15
УДК 616.71-008.92-02:628.1.03:546.1«
В. И. С моляр
некоторые аспекты минерализации скелета ; при длительном поступлении в организм , , различных количеств фтора
Киевский научно-исследовательский институт гигиены питания Министерства здравоохранения- УССР
Население Украинской ССР пользуется питьевой водой, содержащей фтор в концентрации от нескольких сотых до 9 мг!л. В ряде областей республики обнаружены очаги флюороза зубов. Длительное поступление избытка фтора в организм не только поражает зубы, но и приводит к нарушению усвоения кальция и фосфора и процессов минерализации костного скелета. В этих условиях в зависимости от содержания фтора в питьевой воде и пище возникают атрофические или гиперпластические процессы в костной ткани.
В последние годы установлено, что дефицит фтора в питьевой воде и пище имеет отношение к возникновению кариеса зубов у человека. В эксперименте на растущих животных показано, что при длительном недостатке фтора в организме увеличивается выведение кальция и снижается его содержание в костях (В. И. Смоляр).
Вместе с тем до сих пор не известен механизм указанных нарушений минерализации скелета при поступлении различных количеств фтора в организм.
Как известно, в механизме минерализации костей скелета активное участие принимают коллаген, мукополисахариды и щелочная фосфатаза (У. Ньюман и М. Ньюман). Коллаген и мукополисахариды являются основными структурными компонентами органической основы костной ткани. Считают, что благодаря взаимодействию между ними образуются сложные коллаген-мукополисахаридные комплексы, обусловливающие готовность органической матрицы к минерализации. Ввиду этого представляло определенный интерес изучить одновременно содержание неорганических и органических компонентов в костях, а также активность щелочной фосфа-тазы в сыворотке крови и выяснить, за счет каких органических компонентов возникают нарушения обызвествления скелета при длительном поступлении различных количеств фтора в организм. С этой целью был поставлен эксперимент на 57 растущих белых крысах линии Вистар. В опыт брали животных с начальным весом 70—90 г. В качестве основного рациона использована полусинтетическая диета, рекомендованная Институтом питания АМН СССР. В зависимости от количества фтора, поступающего в организм, крысы были разделены на 3 группы. Животные 1-й (контрольной) группы ежедневно получали по 30 мкг фтора в виде фтористого натрия. По данным исследователей, это количество фтора для крыс близко к оптимальному уровню (В. А. Книжников и В. А. Грозовская, и др.). Из солевой смеси рациона животных 2-й группы фтористый натрий был исключен, крысы за счет основной диеты потребляли в среднем 6,3 мкг фтора. Крысы 3-й группы ежедневно получали по 300 мкг фтора. Пили животные дистиллированную воду, практически не содержащую фтора. Эксперимент продолжался 6 месяцев.
По истечении этого срока животные были забиты, и в их костях исследовано содержание кальция, фосфора,, коллагена и мукополисахари-дов, а в сыворотке крови — активность щелочной фосфатазы. Кальций определяли перманганатометрическим полумикрометодом (М. А. Пет-рунькина, и др.), фосфор— по Фиске— Суббароу (В. С. Асатиани), коллаген — по В. П. Перфиловой, мукополисахариды — методом Boas, активность щелочной фосфатазы — по В. Е. Предтеченскому. Результаты исследований приведены в таблице.
Содержание неорганических и органических компонентов в костях и активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови при поступлении различных количеств фтора в организм
Показатели Группы животных
1-я (контроль) 2-я 3-я
М ±т Р М±т р Mim Р
Кальций в костях 222,8^1,05 208,9=^4,81 <0,05 189,0^=2,90 <0,05
(в мг/г)
Неорганический фос- 107,2^6,85 — 105,2^4,76 >0,05 103,17,8 >0,05
фор в костях (мг/г)
Молярное соотноше- 1,66 1,57 1,45
ние Са/Р в костях
Коллаген в костях 189,5^:1,70 _ 105,7=!= 1,00 <0,05 237,4^2,00 <0,05
(в мг%)
Мукополисахариды в 199,0=t0,70 — 80,0=?=2,10 <0,05 73,0± 1,20 <0,05
костях (в мг%)
Соотношение колла- 0,95 1,32 3,02
ген/мукополисаха-
риды
Активность щелочной 5,50±0,27 — 8,70ü=l,65 >0,05 3,023=0,39 <0,05
фосфатазы в сыво-
ротке крови (в ед.
Боданского)
Из таблицы видно, что у животных 1-й (контрольной) группы, ежедневно получавших по 30 мкг фтора, в костях содержится 222,8 мг кальция на 1 г костной ткани и 107,2 мг/г фосфора на 1 г костной ткани. Это согласуется с данными литературы. Так, по данным А. П. Щипковой, у растущих крыс содержание кальция в костях составляет 210,7 мг/г, по данным Э. Н. Васильевой — 214—248 мг/г. Содержание фосфора в костях растущих крыс, как указываетЭ. Н. Васильева, составляет 98,2—113,7мг/г. Молярное соотношение между кальцием и фосфором у наблюдаемых нами крыс 1-й группы соответствовало 1,66, что согласуется с данными литературы (У. Ньюман и М. Ньюман, и др.), согласно которым наиболее благоприятным является соотношение Са/Р, приближающееся к 1,5. Кристаллы оксиапатита с таким соотношением обладают способностью сохранять свои размеры и физико-химические свойства постоянными, что обеспечивает постоянное отложение функционально полноценных минеральных веществ в кости даже при пониженном поступлении их в организм.
Содержание коллагена в костях животных 1-й группы равнялось 189,5 мг%, мукополисахаридов— 199 мг%. Т. Н. Перфилова, используя тот же метод определения органических компонентов в костной ткани, что и мы, установила в диафизах взрослых кроликов 144 мг% мукополисахаридов. Активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови составила в среднем 5,50 ед. Боданского, что также соответствует данным литературы (А. С. Скоропостижная и соавт.).
При недостатке фтора в диете подопытных животных (2-я группа) содержание кальция в костях снижалось в среднем на 13,9 мг/г костной ткани, тогда как уровень фосфора оставался прежним (Р <. 0,05). Ранее нами было показано, что при недостатке фтора нарушается усвоение кальция и баланс его становится отрицательным (В. И. Смоляр, 1970). Молярное соотношение между кальцием и фосфором в костях имело тенденцию к снижению, тем не менее оно было близким к оптимальному. Содержание коллагена в костях животных с недостатком фтора было на 83,8 мг% меньше, чем у крыс 1-й (контрольной) группы. Статистическая обработка результатов исследований показала достоверность этой разницы {Р <. 0,05). Содержание мукополисахаридов, как и коллагена, у животных с недостатком фтора также уменьшалось (более чем в 2,5 раза) по сравнению с данными, полученными у крыс 1-й группы, а соотношение колла-ген/мукополисахариды повышалось и составляло 1,32. Напротив, актив-
ность щелочной фосфатазы в сыворотке крови животных 2-й группы имела тенденцию к увеличению (на 2,2 ед. Боданского).
На основании полученных данных можно полагать, что снижение минерализации скелета в условиях дефицита фтора обусловлено, по-видимому, нарушением биосинтеза обоих органических компонентов костной ткани.
Из таблицы видно, что при избыточном поступлении фтора в организм подопытных животных (3-я группа) содержание кальция в костях снижается (на 33,8 мг!г). Отмечается некоторое уменьшение количества фосфора (на 3>5 мг/г кости), а молярное соотношение коллаген/мукополисахариды составляет 1,45. Результаты наших исследований совпадают с данными Р. Д. Габовича, установившего снижение содержания кальция в костях крыс при увеличении в питьевой воде фтора, а также с данными Ю. П. Никитина, наблюдавшего уменьшение содержания кальция в костях крыс при введении фтора в количестве 2 мг/кг веса тела. МасисИ и соавт. показали, что при поступлении фтористого натрия в количестве от 0,25 до 4 мг/кг веса тела содержание кальция в костях существенно уменьшается по сравнению с контрольными животными.
По нашим наблюдениям, содержание мукополисахаридов в костях при избыточном поступлении фтора в организм снижалось (в 2,7 раза) по сравнению с данными, полученными у животных 1-й (контрольной) группы (Р < 0,05). Активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови также снижалась (на 2,48 единицы Боданского). Р. И. Бялик и Ю. А. Шанин наблюдали уменьшение кислых мукополисахаридов в зубных зачатках новорожденных крыс под влиянием избытка фтора. Сведения об изменении активности щелочной фосфатазы в сывортке крови в этих условиях противоречивы. Наблюдения за людьми с флюорозом зубов дали нечеткие результаты.
Наши данные свидетельствуют об ингибирующем влиянии 300 мкг фтора на активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови при их перо-ральном введении и согласуются с результатами других исследований ' (Р. И. Бялик: ЬсЫка\уа и др.).
При поступлении избыточного количества фтора в организм (300 мкг) отмечено некоторое повышение содержания коллагена в костях по сравнению с тем, которое найдено у контрольных животных. Можно полагать, что в указанной дозе фтор несколько активирует процесс биосинтеза коллагена в костной ткани. Следует отметить также тот факт, что в результате противоположных изменений в содержании коллагена и мукополисахаридов в костях при избытке фтора в организме соотношение коллаген/мукополисахариды увеличивалось до 3,02. Это свидетельствует о возможной их диспропорции в костной ткани и возможных нарушениях образования колла-ген/мукополисахаридных комплексов в костной ткани.
Таким образом, снижение минерализации скелета, возникающее при поступлении избытка фтора (300 мкг), можно объяснить результатом отрицательного влияния его на синтез мукополисахаридов и щелочной фосфатазы в костной ткани.
Выводы
1. При недостаточном поступлении фтора в организм снижается минерализация скелета за счет уменьшения отложения в основном кальция в костях и биосинтеза коллагена и мукополисахаридов.
2. При поступлении избыточного количества фтора в организм уменьшается минерализация скелета за счет уменьшения отложения минеральных солей, в основном кальция и отрицательного влияния на биосинтез мукополисахаридов и активность щелочной фосфатазы в костях.
ЛИТЕРАТУРА. Асатиани B.C. Методы биохимических исследований. М., 1956.— Б я л и к Р. И. В кн.: Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине Сибири. Красноярск, 1964, с. 195.— Б я л и к Р. И., Шанин Ю. А. В кн.: Научные труды Омск. мед. ин-та. Омск, 1965, т. 70, с. 22.— Васильева Э. Н. Вопр. питания, 1956, № 6, с. 11.— Г а б о в и ч Р. Д. Фтор и его гигиеническое значение. М., 1957.— Книжников В. А., Грозовская В. А. Радиобиология, 1968, № 3, с. 429.— Они же. Вопр. питания, 1968, №4, с. 33.— Ньюман У., Ньюман М. Минеральный обмен кости. М., 1961.— Перфилова Т. Н. Влияние галаскорбина на некоторые стороны белкового и минерального обмена при заживлении повреждений трубчатых костей. Дисс. канд. Киев, 1966.— Петрунькина А. М. Практическая биохимия. Л., 1961.— Предтеченский В. Е. Руководство по клиническим лабораторным исследованиям. М., 1964.— Скоропостижная А. С., Смол яр В. И., Полонская М. Н. В кн.: Гигиена питания. Киев, 1966, с. 160.— С м о л я р В. И. Гиг. и сан., 1970, № 12, с- 16.— Он же. В кн.: Рацюнальне харчування. Ки1в, 1972, в. 8, с. 128.— Ш и ц к о в а А. П. Веста. АМН СССР, 1969, № 3, с. 62.— Boas L. А., J. Biol. Chem., 1953, v. 204, p. 553—I с h i r a w а К- Цит. P. Д. Габович.—M a-cuch P., Kortus J., В a 1 a z о v a G. et al. Brit. J. industr. Med., 1968, v. 25, p. 131.
Поступил» 12/VI 1972 r.
CERTAIN ASPECTS OF SKELETON MINERALIZATION IN CASE OF PROLONGED INTAKE INTO THE BODY OF DIFFERENT AMOUNTS OF FLUORINE
V. /. Smolyar s
У The finding was that in case of insufficient supply of fluorine into the body the skeleton mineralization diminishes due to calcium deposit decrease which is accompanied by a fall in the biosynthesis of collagen and mucopolysaccharides. In case of excess of fluorine in the body the skeleton mineralization is decreased as a result of lesser deposit of mineral salts, mainly that of calcium, in the bones and disturbance of biosynthesis of mucopolysaccharides and that of the activity of alkali phosphatase in the bones.
УДК 628.84:628.889
Кандидаты мед. наук Ю. Д. Губернский и М. В. Румянцева, канд. хим. наук М. Т. Дмитриев, М. Г. Макеева
гигиеническая оценка воздушной среды в общественных
зданиях
при кондиционировании*воздуха
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В строительстве общественных зданий наблюдается тенденция к обеспечению в них воздухообмена с помощью систем кондиционирования воздуха. Увеличение количества кондиционируемых помещений обусловлено рядом причин. Повышение уровня шума и загрязненности воздуха в больших городах затрудняет проветривание помещений через оконные проемы. Все возрастающее остекление ограждающих конструкций ведет летом к перегреву помещений. Кроме того, отмечается значительное отклонение параметров воздушной среды в помещениях, предназначенных для проведения собраний, заседаний и т. д., от нормативных. Судя по литературным данным, у работающих в кондиционируемых помещениях производительность труда повышается до 10% (П. Б. Ивацевич; 5сН\уе1$Не1тег). Вместе с тем практика показывает, что в ряде случаев кондиционирование воздуха не дает положительного эффекта или даже отмечается негативное действие его (Т. Д. Боченкова и Н. П. Кокорев).
Мы изучали состояние воздушной среды 26-этажных административных зданий, оборудованных высоконапорными трехтрубными системами с круглогодичным кондиционированием воздуха. Системы эти эксплуатируются с 1968 г. и к началу наших наблюдений на объектах были закончены пусконаладочные работы. Типовые служебные комнаты на 6 рабочих мест оборудованы 2 подоконными эжекционными кондиционерами-доводчиками производительностью по наружному воздуху по 125 м3/час. Это обеспечивало проектное количество приточного первичного воздуха из расчета по
