НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕГО ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКИСИ И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В УСЛОВИЯХ ГЕРМООБЪЕМА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 613.632.4:542.74J-07

А. В. Седов, Г. Е. Мазнева, Г. Ф. Воробьев, Т. А. Лукичева,

С. В. Бычков

НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕГО ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКИСИ И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В УСЛОВИЯХ ГЕРМООБЪЕМА

Развитие атомной и химической промышленности, освоение глубин мирового океана и космического пространства приводит к необходимости все более широкого использования изолирующих средств индивидуальной защиты, скафандров и других гермообъемов различного назначения (В. В. Кустов и Л. А. Тиунов; С. М. Городинский; А. В. Седов; Р. К. Уандс). Деятельность человека в таких объектах нередко связана с наличием в их искусственной атмосфере (ИА) химических веществ, повышение концентраций которых может происходить прн неудовлетворительной работе регенерацнонных систем, а также при возникновении аварийных ситуаций. В связи с этим возникла задача обоснования максимально допустимых концентраций (МДК) химических веществ в ИА гермообъемов. В ИА герметизированных помещений могут увеличиться концентрации продуктов жизнедеятельности человека и, в частности, С02 и СО, что явилось основанием для проведения экспериментальных исследований по установлению в ИА МДК этих веществ. Прн установлении МДК С02 и СО гермообъемов испытуемых подвергали тщательному кли-нико-фнэиологнческому обследованию до, во время и в разные сроки после испытания. Во время испытаний изучали физиологические и биохимические показатели.

В данном сообщении приведены результаты анализа изменения некоторых биохимических показателей прн работе человека в термокамере, ИА которой содержит высокие концентрации СОг и СО.

Исследование проведено с участием 7 здоровых лиц в возрасте 21—30 лет, которые находились в герметической камере при нормальном барометрическом давлении (760± ±15 мм рт. ст.), температуре окружающей среды 20±2°С и относительной влажности 40—60 %. Во время исследования испытуемые 2 ч на велоэргометре выполняли тяжелую физическую работу (энерготраты 400 ккал/ч) циклами: в течение 40 мнн работали, а затем 20 мин отдыхали. Проведены 3 серии испытаний продолжительностью до 2 ч. В I серии (контроль) обследуемые дышали воздухом, во II и III сериях — воздухом с примесью С02 (5%) н СО (300 мг/м3). Дозирование СОг и СО в ИА термокамеры осуществляли с помощью специально разработанного стенда газосмешения. СОг в ИА термокамеры определяли с помощью масс-спектрометра, содержание СО контролировали линейно-колористическим методом.

При проведении испытаний изучали показатели кислотно-щелочного состояния (КЩС) и газов крови на прибо-

ре АУ1--940 (Швейцария). Определяли содержание карбо-ксигемоглобина (НЬСО) в крови спектрофотометркческим методом (В. В. Попов), активность холинэстеразы сыворотки крови по методу Р. С. Зубковой, Т. В. Правдич-Немннской в модификации Э. Ш. Матлиной и В. М. Прихожан, активность каталазы крови по методу А. Н. Бах и Р. С. Зубковой н содержание аскорбиновой кислоты в крови по методу Н. Н. Пушкиной. Полученные данные обработаны статистически по методу Стьюдента. Судя по данным литературы (Л. А. Тиунов и В. В. Кустов; 3. К. Сулимо-Самуйлло), выбранные нами функциональные показатели характеризуют степень напряжения компенсаторных механизмов организма человека при воздействии на него высоких концентраций СОг и СО.

Как видно из таблицы, величины изучаемых показателей, зарегистрированные на 120-й минуте пребывания испытуемых в термокамере в I серии исследований, практически не отличались от исходных значений. Отмечена лишь тенденции к повышению рН, ра02 и Б02 и к снижению раС02, НС03, и ТаС02, что, вероятно, связано с выполнением физической работы, сопровождающейся увеличением минутного объема дыхания.

Во II серии исследований к 60-й минуте ингаляции СО: рН крови достоверно снижалась до 7,32±0,009 (Я<0,05), а раС02 повысилась до 53,8±1,37 мм рт. ст. (Р<0,05), НСОз — до 26,8±0,67 мэкв/л (Р<0,05) н ТаС02 — до 28,4±0,67 мэкв/л (Р<0,05). По общепринятой классификации (Ю. Я. Агапов), данное состояние расценивается как субкомпеисироваиный респираторный ацидоз. В конце обследования отмечено снижение РаС02, НСОз и Т,С02 прн практически неизменном значении рН (7,32±0,013). В данном случае, по-видимому, имеет место начинающееся истощение бикарбонатной буферной системы. Прн воздействии на организм обследуемых СО в концентрации 300 мг/м3 отмечалась тенденция к повышению рН соответственно до 7,38±0,006 и 7,39± ±0,005. Прн этом величины раСОг, раОг, НСОз, ТаСОг и БОг снижались по сравнению с исходными (Р>0,05). Снижение раСОг, НСОз и ТаСОг можно, очевидно, объяснить воздействием гипоксической гипоксии на фоне компенсаторной гипервентиляции.

Изучение содержания НЬСО в крови обследуемых показало (см. рисунок), что при вдыхании газовой смеси, содержащей 300 мг/м3 СО, концентрация НЬСО в крови

Некоторые биохимические показатели крови у лиц при дыхании газовой смесью в термокамере (М±т)

Серия исследований Время исследования, мин РН pac<Y мм рт. ст. раОа> мм рт. ст. НСО,, мэкв/л TaCOj, мэкв/л SO„ %

I Фон 7,39±0,015 37,7±2,60 71,5±1,30 22,0± 1,85 23,1 ±1,93 93,8±0,0-t

120 7,40±0,014 35,9± 1,59 73,6±2,81 21,8±1,68 22,9± 1,72 94,7±0,59

Фон 7,38±0,007 42,1 ±1,37 73,3±2,05 23,9±0,42 25,2±0,45 94,0±0,48

II 60 7,32±0,009 53,8± 1,37 84,9±2,86 26,8±0,67 28,4±0,67 95,1 ±0,56

120 7,32±0,013 49,8±0,76 89,8±5,25 25,0±0,62 26,5±0,62 95,8±0,81

Фон 7,37±0,025 42,9±!,15 78,3± 10,09 24,0±2,12 25,3±2,12 94,8± 1,50

III 60 7,38±0,006 39,6±2,92 74,8± 1,77 22,9±2,03 24,1 ±2,03 94,6±0,35

120 7,39±0.005 37,9±2,83 69,9± 11,4 22,5±2,03 23,6±2,03 92,8± 1,77

Примечание. рН — водородный показатель, раС02 —■ напряжение углекислого газа, ра02 — напряжение кислорода, НС03—содержание ионов бикарбоната в плазме крови, ТаСОа — содержание углекислого газа, Б02— насыщение гемоглобина кислородом.

IS -

___I_I-.

Фом ЗО 60 90 Г20

Изменение уровня НЬСО в крови обследуемых в зависимости от содержания СО и СОа во вдыхаемом воздухе. По оси абсцисс — время исследования (в мин), по оси ординат — уровень НвСО в крови (в %). / — дыхание воздухом; 2 — дыхание воздухом с примесью СО в концентрации 300 мг/м1; 3 — дыхание воздухом с примесью С02 в концентрации 5%.

увеличивается от 3,2±0,3 до 11,8±0,7% (Ж0.05). Повышение уровня НЬСО в крови испытуемых на 4—5 % отмечалось в первые 30 мин. В последующие сроки этот показатель увеличивался в среднем на 2—3 % за каждые 30 мин. Аналогичное повышение содержания НЬСО в крови было отмечено и в тех случаях, когда уровень СОг в газовой смеси составлял 5 %. При этом при вдыхании газовой смеси с 5 % содержанием СОг концентрация НЬСО в крови испытуемых в течение всего опыта была даже несколько выше, чем при дыхании газовой смесью, содержащей 300 мг/м3 СО. Увеличение содержания НЬСО в крови можно объяснить усилением продукции эндогенной окиси углерода, связанной с интенсивным распадом гемоглобина под воздействием высоких концентраций СОг и сдвигом рН крови в кислую сторону.

Итак, результаты проведенных исследований показывают, что при дыхании воздухом, содержащим высокие концентрации СОг и СО, снижается активность каталазы крови. При уровне СО в ИА, равном 300 мг/м', каталазная

активность крови снижалась с 12,2±0,4 до 10,7±0,7 мг Н2О2 (Я>0,05). Аналогичные изменения отмечены и при ингаляции СОг в концентрации 5%. В контрольной группе испытуемых активность каталазы крови к концу исследования оставалась на том же уровне. При дыхании воздухом с примесью СО и СОг наблюдалось увеличение активности холинэстеразы сыворотки крови к концу исследования. Во II серии активность этого фермента увеличивалась с 0,46±0,02 до 0,61 ±0,02 мг ацетилхолнна (Р<0,001), в III серии активность холинэстеразы сыворотки крови через 2 ч после начала исследования составляла 0,54±0,01 мг ацетилхолнна (Я<0,01). Во всех сериях исследований содержание аскорбиновой кислоты в крови обследуемых оставалось практически нензменным.

Таким образом, при установлении МДК СОг и СО в ИА гермообъемов информативными являются такие биохимические показатели крови, как КЩС, содержание НЬСО и активность холинэстеразы сыворотки крови.

Литература. Агапов Ю. Я. Кислотно-щелочной баланс. М.. 1968.

Бах А. Н., Зубкова Р. С. — В кн.: Бах А. Н. Собрание трудов по химии и биохимии. М., 1950, с. 537.

Городинский С. М. Средства индивидуальной защиты для работ с радиоактивными веществами. М„ 1979.

Кустов В. В., Тиунов Л. А. — Космическая биол.., 1980, № 4, с. 3—7.

Матлина Э. Ш., Прихожан В. М. — Лабор. дело, 1961, № 6, с. 10—13.

Попов В. В.— Там же, 1959, № 5, с. 25—30.

Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., ' 1963, с. 183—184.

Седов А. В. — В кн.: Проблемы индивидуальной защиты человека. М., 1975, ч. 2, с. 3—37.

Сулимо-Самуйлло 3. К. Гиперкапния. Л., 1971.

Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода. М„ 1980.

Уандс Р. К■ — В кн.: Основы космической биологии и медицины. М., 1975, т. 2, кн. 1, с. 74—104.

Поступила 23.03.82

УДК 613.632.4:678.743.22:621.3.048

М. Т. Дмитриев, Р. В. Серебрякова, В. Н. Серебряков, П. Н. Зимин, А. В. Настенко, Л. Г. Деревянченко, Н. П. Анцифирова, В. В. Вислоух

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА ПРИ ЭКСТРУЗИИ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

В СССР основным потребителем (27%) поливинилхло-рнда (ПВХ) является электротехническая промышленность (К. С. Минскер и Г. Т. Федосеева). Областью наибольшего потребления пластифицированного ПВХ является экст-рузнонное наложение изоляции электропроводов и кабелей (Н. И. Белоруссов и соавт.). Изоляционные материалы на основе ПВХ имеют высокую прочность, влагоустойчивы, обладают высокими электрическими и механическими свойствами, экономичны и пожароустойчивы (И. Д. Троицкий). ПВХ является одним нз наименее устойчивых полимерных продуктов, поэтому исследование его деструкции при экструзии представляет существенный гигиенический интерес.

Переработка ПВХ осуществляется при температурах выше температуры текучести (150°С). В этих условиях выделение хлористого водорода определяет практически весь процесс деструкции ПВХ.

Исследование деструкции ПВХ проведено при экстру-зионном наложении изоляции в производстве электропроводов. Диаметр электропроводов составлял 2—6.1 мм, толщина изоляции — 0,5—1 мм. Хлористый водород определяли по реакции ионов хлора с нитратом серебра (М. С. Быховская и соавт.).

Концентрация хлористого водорода в зоне дыхания опресовщиков достигала 15—18 мг/м3 и зависела от рецептуры ПВХ — пластиката. Концентрация возрастала в следующем порядке: рецептура № 230/1, 948, сикрон (Италия), № 230, 8/2, 239/1, 251. Концентрация хлористого водорода увеличивалась по мере удаления провода от головки экструдерного аппарата, что обусловлено повышением длительности его выделения в воздушную струю, образующуюся в результате быстрого движения провода (скорость экструзии составляла от 70 до 200 м/мин). На концентрацию хлористого водорода большое влияние оказывает температура экструзии при наложении ПВХ-изоляцнп. Так, при повышении температуры экструзии от 175 до 220 "С концентрация возрастает в 6— 7 раз, что обусловлено повышением интенсивности деструкции ПВХ. С увеличением скорости экструзионного наложения ПВХ-изоляции концентрация хлористого водорода также возрастает, что объясняется повышением расхода ПВХ-пластикатов и соответственно повышением температуры экструзии пластиката на выходе из экструдерного аппарата за счет трения. Так, при повышении скорости от 70 до 200 м/мин температура пластиката повышалась