CC BY
27
ОБЗОРЫ
4 •
НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЗАЩИТНО-ПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА
Проф. M. J1. Кошкин
Из кафедры общей гигиены Харьковского медицинского института
Механизм физиологического действия ультрафиолетового излучения очень сложен и недостаточно изучен. Гистаминная теория [Эллингер (Ellinger), 1951; Люис (Lewis)] и теория образования сульфгидрильных групп [Велс (Wels)] сами по себе не могут объяснить всего многообразия действия ультрафиолетового излучения. В настоящее время высказывается мысль (Г. М. Франк и А. Я. Гольдфельд, 1958), что ультрафиолетовое облучение является неспецифическим раздражителем (стимулятором), который действует подобно продуктам распада белка при введении их в кожу. Э. 3. Юсфива, Лангендорф и Лоренц (Langendorf, Lorenz, 1952) считают, что ультрафиолетовое облучение вызывает общую приспособительную реакцию организма, в основе которой лежит действие гипофизо-адренокортикальной системы. Указанные авторы рассматривают ультрафиолетовое облучение как стрессор, а состояние организма при этом — как состояние стресса [Селье (Selye), 1960]. Интересные данные о механизме биологического действия ультрафиолетового излучения имеются у Е. И. Пасынкова, И. А. Пионтковского и Т. Н. Промтовой и др.
Особенностью ультрафиолетового излучения является исключительное многообразие его биологического действия; редкие факторы в природе обладают таким обширным диапазоном действия; этим определяется большой интерес к ультрафиолетовому излучению и широкое использование его для оздоровительных целей.
С гигиенической точки зрения интерес представляют главным образом малые дозы ультрафиолетового излучения (ниже эритемных); воздействию их человек постоянно подвергается в природных условиях; эти дозы обеспечивают физиологический эффект, не вызывая каких-либо патологических изменений (эритемы, шелушения кожи и т. п.). Малые дозы, как правило, стимулируют различные физиологические процессы и действуют благоприятно на организм (Н. Ф. Галанин, 1952; H. М. Данциг, М. Л. Кошкин, 1959, и др.).
В некоторых прежних наших наблюдениях над детьми, находившимися в помещениях с непрямым ультрафиолетовым облучением, применяемым для профилактики аэрогенных инфекций, показано, что малые дозы ультрафиолетового излучения могут быть неспецифическим стимулятором защитно-приспособительных реакций организма. Как известно, при таком методе облучения помещений дети подвергаются / воздействию малых доз отраженного от потолка и стен ультрафиолетового излучения; в среднем суточвая доза в наших наблюдениях составляла Уз—Уг^биодозы (185—254 мквт - мин/см2). Как мы установили, в облучавшихся помещениях не'только уменьшалось число заболеваний среди детей, но сокращалась также продолжительность таких болезней,
как грипп, ангина, пневмония, стоматит, катар верхних дыхательных путей, осложнения при скарлатине и др. (в среднем на 2—6 дней).
Мы объяснили этот эффект повышением иммунологической сопротивляемости организма детей под влиянием малых доз ультрафиолетового излучения. Полученные результаты подтвердила А. М. Скородумо-ва (1954), которая в своих исследованиях воспроизвела условия наших наблюдений и показала, что под влиянием малых доз отраженного от • стен и потолка ультрафиолетового излучения у детей повышается фагоцитарная активность лейкоцитов.
Неспецифическая стимуляция иммунологической реактивности организма при помощи малых доз ультрафиолетового излучения представляет интерес с гигиенической точки зрения. В связи с этим особое значение мы придавали изучению фагоцитарной активности лейкоцитов. Фагоцитоз является весьма чувствительной реакцией организма на раздражения (температурные воздействия, действие ядовитых веществ, различных видов радиации и др.). Он относится к числу защитно-приспособительных реакций. Наконец (что в данном случае особенно важно), фагоцитарная активность лейкоцитов является чувствительным тестом при изучении действия ультрафиолетового излучения на организм.
В наших опытах фагоцитарную активность лейкоцитов облученных животных испытывали in vitro по отношению к золотистому стафилококку. В данном случае имело значение не только выявление иммунологической реактивности организма; не меньший интерес представлял фагоцитоз как процесс, обеспечивающий защитно-приспособительные реакции по отношению к различным вредным агентам (не только к микробам). Представляла интерес именно неспецифическая стимуляция этой функции при помощи ультрафиолетового излучения.
Фагоцитарную активность лейкоцитов ¿определяли по методике, подробно описанной в статье В. С. Гостева, М. И. Петрашиной и С. Л. Поповкиной; при этом определяли индекс по Гамбургеру (процент фагоцитировавших лейкоцитов) и индекс по Райту с той разницей, что число фагоцитированных микробов рассчитывали не на один лейкоцит, а на 100 подсчитанных в препарате фагоцитировавших и нефагоцити-ровавших лейкоцитов; кроме того, рассчитывали коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов — отношение числа поглощенных лейкоцитами микробов после ультрафиолетового облучения к числу поглощенных микробов до опыта (в норме). Коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов до опыта принимали как исходный за единицу.
Для постановки опытов использовали суточную агаровую культуру золотистого стафилококка.
Облучение подопытных животных (кроликов) производили инте- • тральным потоком ультрафиолетового излучения (лампа ПРК-2). До постановки опытов н>а кроликах была определена биодоза, которая в среднем составляла 679,2 мквт • мин/см2. Облучение производили в боль-, ших (3 биодозы) и малых (1/г биодозы) дозах; в отдельных редких слу- . чаях применяли 3Д биодозы. Дозировку ультрафиолетового излучения контролировали ультрафиолетметром УФМ-5. Каждый опыт с различными веществами или разными дозами ставили на 4—5 кроликах, и результаты, приведенные в таблицах, являются средними для данного
опыта. п
Из табл. 1 видно, что фагоцитарная акти$юсть лейкоцитов возросла как у кроликов, получавших большие дозы ультрафиолетового излучения, так и у кроликов, облучавшихся малыми дозами, однако у последних это увеличение оказалось более выраженным: при больших дозах коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов составлял 9,01, при малых дозах— 1,64. Таким образом, большие дозы оказались менее эффективными, чем малые.
*
Таблица 1
Фагоцитарная активность лейкоцитов при облучении кроликов в больших и малых дозах
ультрафиолетового излучения
До облучения После облучения (через 18 часов>
Доза ультрафиолетового облучения % фагоцитировавших лейкоцитов число фагоцитированных микробов на 100 лейкоцитов коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов % фагоцитировавших лейкоцитов число фагоцитированных микробов на 100 лейкоцитов коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов
3 биоДОЗЫ • . . . # • • . 1/2 биодозы........ # 26 25 208 170 1 1 30 32 210 278 1,01 1,64
В вашей лаборатории на большом экспериментальном материале было показано, что даже при небольшом увеличении дозы ультрафиолетового облучения (от 7г до биодозы) снижается его эффектив- » ность в отношении фагоцитарной активности лейкоцитов (А. И. Затуч-ный, 1958). Н. М. Данциг, В. К. Беликова и Л. И. Мац (1954) показали, что иммунологическая сопротивляемость у подопытных животных . (мышей) при облучении биодозы более выражена, чем при 3/4 био- * дозы. Н. К. Позднеева при облучении в больших дозах (4 биодозы) наблюдала через 2 часа снижение фагоцитарной активности лейкоцитов и лишь через 24—48 часов ее повышение. В наших многочисленных опытах по облучению животных в малых дозах ультрафиолетовой радиации (72—3/4 биодозы) мы не обнаружили отрицательной фазы фагоцитоза при исследовании в течение срока от 1 до 48 часов.
Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что ультрафиолетовое излучение обладает симпатикотропным действием (Н. Ф. Галанин, 1952; А. П. Парфенов, 1950, и др.). Однако до сих пор это лишь косвенно подтверждалось отдельными реакциями организма на ультрафиолетовое облучение (повышение количества сахара в крови, повышение артериального давления и др.).
Известно, что фагоцитарная реакция подчинена тем же закономер-, ностям, которые направляют все физиологические реакции организма и, в частности, закономерностям, связанным с влиянием нервной системы ( А. Д. Адо, 1961, и др.). В работах, посвященных этому вопросу, показано, что симпатикотропные вещества (адреналин и др.) повышают фагоцитарную активность лейкоцитов, парасимпатикотропные же (аце-тилхолин и др.) понижают ее (Н. В. Пучков, 1949; Г. Г. Голодец, 1948; Р. У. Липшиц, 1951, и др.). Ультрафиолетовая радиация подобно симпатикотропным веществам усиливает фагоцитоз, что свидетельствует о симпатикотропном характере ее действия.
Наши опыты по определению фагоцитарной активности лейкоцитов, на кроликах с применением симпатикотропных (адреналин и эфедрин) и парасимпатикотропных веществ (ацетилхолин, пилокарпин и прозе-рин) подтвердили симпатикотропный характер действия ультрафиолетового излучения. В этом исследовании изучался вопрос о том, как влияег на фагоцитарную реакцию, вызванную ультрафиолетовым облучением, раздражение различных отделов вегетативной нервной системы.
Из табл. 2 видно, что через 18—20 часов после облучения в малой дозе (72 биодозы) ультрафиолетового излучения фагоцитарная активность лейкоцитов увеличилась; при этом возросло число фагоцитировавших лейкоцитов, число поглощенных ими микробов, увеличился также коэффициент фагоцитарной активности лейкоцитов. После введения, адреналина (0,15 мг на 1 кг веса) у облученных кроликов отмечался
новый еще больший подъем фагоцитарной активности лейкоцитов; фагоцитарная активность лейкоцитов оставалась повышенной еще через 3 дня, по всей вероятности, за счет реакции на ультрафиолетовое облучение (адреналин," как известно, быстро распадается в крови). Еще более выраженный эффект получался при введении животным после облучения эфедрина (5 мг/кг). При введении облученным животным ацетилхолина (0,0075 мг/кг) фагоцитарная активность лейкоцитов, напротив, снизилась; при введении пилокарпина (1,5 мг/кг) фагоцитарная активность лейкоцитов снижалась в еще большей степени. Снижение фагоцитарной активности лейкоцитов получилось и при введении облученным животным 0,15 мг/кг прозерина.
В табл. 3 показаны результаты опытов с введением кроликам эфедрина и пилокарпина до облучения; введение эфедрина, как и следовало ожидать, повышало фагоцитарную активность лейкоцитов; после облучения она еще больше возрастала. После введения пилокарпина фагоцитарная активность лейкоцитов снижалась; однако ультрафиолетовое облучение, несмотря на то что оно производилось в период максимального действия пилокарпина, снимало действие последнего и вызывало повышение фагоцитарной активности лейкоцитов.
Между действием на организм ультрафиолетового облучения и действием симпатикотропных веществ отмечалась аналогия; так, например, при введении большой дозы адреналина (3 мг!кг вместо 0,15 мг/кг) фагоцитарная активность лейкоцитов резко снижалась: процент фагоцитировавших лейкоцитов уменьшился с 32 до 16, число поглощенных микробов—с 195 до 66. При больших дозах ультрафиолетового излучения также снижалась фагоцитарная активность лейкоцитов; у кроликов, облученных 10 биодозами, резко уменьшился процент фагоцитировавших лейкоцитов — с 30 до 21, а также число поглощенных лейкоцитами микробов — от 450 до 144.
Результаты наших исследований неизменно подтверждали симпа-тикотропный характер реакции организма на ультрафиолетовое облучение. Однако для более полного выяснения вопроса о симпатикотроп-ном действии ультрафиолетового излучения и его влиянии через симпа-тико-адреналовую систему на организм важно было установить реакцию этой системы при помощи прямого определения симпатикотропных веществ в крови под влиянием ультрафиолетового облучения. Было установлено изменение суммарного количества адреналина и адренали-ноподобных веществ; при изучении симпатикотропного действия ультрафиолетового излучения дифференциация отдельных продуктов превращения адреналина (норадреналин, дегидроадреналин и др.) не входила в нашу задачу.
Определение адреналина и адреналиноподобных веществ производили по методике Шоу (БсИаш). Работа была выполнена сотрудником нашей лаборатории М. П. Воронцовым, который показал, что под влиянием интегрального потока ультрафиолетового излучения в крови у кроликов повышается содержание адреналина и адреналиноподобных вешеств. Эти данные позволили объяснить ряд явлений, наблюдаемых при ультрафиолетовом облучении, наметили пути для выяснения механизма действия ультрафиолетового излучения и, что особенно важно, подтвердили значение ультрафиолетового излучения как общестимули-рующего фактора.
Наши исследования показали, что малые дозы ультрафиолетового излучения стимулируют симпатико-адреналовую систему; это свидетельствовало о том, что различные продукты превращения адреналина, количество которых увеличивается под влиянием ультрафиолетового облучения в крови, в комплексе оказывают симпатикотропное действие. По-видимому, этим, т. е. повышением количества адреналина и адрено-линоподобных веществ, объясняется многообразие действия ультрйфио-
■ч ►и
Фагоцитарная активность лейкоцитов при введении симпатико- и парасимпатикотропных веществ после облучения
Таблица 2
Вещество и доза Фагоцитоз до опыта Фагоцитоз после облучения (через ' 18—20 часов) Фагоцитоз после введения разных веществ через
40—60 минут 24 часа 48 часов 72 часа
% фагоцитировавших лейкоцитов число поглощенных микробов * коэффициент % фагоцитировавших лейкоцитов число поглощенных микробов коэффициент % фагоцитировавших лейкоцитов • число поглощенных микробов коэффициент % фагоцитировавших лейкоцитов число поглощенных микробов • коэффициент % фагоцитировав их лейкоцитов число поглощенных микробов коэффициент % фагоцитировавших лейкоцитов число поглощенных микробов коэффициент * *
• Адреналин 0,15 мг/кг . . . 24 99 1,00 28 121 1,22 33 157 1,58 30 149 1,51 28 126 1,27
Эфедрин 5 мг/кг. . . 28 126 1,00 36 171 1,36 41 259 2,01 38 276 2,19 32 169 1,34 36 183 1,45
Ацетилхолин 0,0075 мг/кг 30 116 1,00 34 147 1,28 29 96 0,83 32 121 1,04 1
Пилокарпин 1,5 мг/кг . . . 25 135 1,00 28 166 ♦ 1,23 22 103 0,77 • 28 115 0,85 28 • 162 1,25 27 168 1,24
Таблица 3
Фагоцитарная активность лейкоцитов при введении симпатико- и парасимпатикотропных веществ до ультрафиолетового облучения кроликов
Фагоцитоз до опыта
Еещество и доза
н
X
о X
я
К
«Г»
о £
Фагоцитоз после введения вещества
I
. « о
Е 4
** X
£ 11 я « £
•е-ЗЭ
чоО О
©^ а х
о х ч £
и 2
О
С X о ? а
Фагоцитоз после облучения через
3—5 часов
к £
ш
03 я Н
■е-2 5
чоО О о^ а *
О ±
О *
С X
о 3 Я
^ х о
и
* §2 у За
н
X
а
В О
24 часа
•
х н
X
а
о
и
СЗ
•е-
I
«2 а; Ч
X X
та со О
а
ш о н
X
а о £
2 * Ч X
и г
о
с X
о ? а
^ л
За
О
х э*
н
X а; X Я-X
о
48 часов
>х
х гг н s
5- х £ = в 2 а о
сз п £ V? о о
о4- Р. X
Эфедрин 5 иг/кг . . . Пилокарпин 1,5 мг/кг
28 31
123 175
1,00 1,00
32 28
181 142
о* 2я
о *
к X
о Э я
4 = °
5 )чО 3" 3 О.
X
(V 3
=Г 3 •в-
I
о
1,47 0,81
39 31
198 187
1,51 1,07
46
33
239 221
1,94 1,26
39
134
1,09
летового излучения на организм. Повышение тонуса симпатико-адрена-ловой системы при ультрафиолетовом облучении и определяет обще-стимулирующий эффект его, в результате чего усиливается действие многообразной системы защитно-приспособительных реакций и вместе с тем всей жизнедеятельности организма.
Чрезвычайно интересно отметить, что такой положительный эффект получается при применении малых доз ультрафиолетового облучения. По-видимому, ультрафиолетовое облучение играет роль пускового фактора, который приводит в движение весь сложный механизм симпатико-адреналовой системы. Можно предположить, что ультрафиолетовое облучение, действуя локально (на кожу), вызывает образование стимулирующих веществ или раздражение нервных окончаний, а затем нейро-гуморальным путем стимулирует симпатико-адреналовую систему.
Приведенные материалы свидетельствуют о том, что малые дозы ультрафиолетового излучения обеспечивают физиологическое действие; при массовом профилактическом облучении нет надобности применять большие дозы, как это принято в физиотерапевтической практике; для получения физиологического эффекта они по крайней мере излишни, не говоря уже о том, что большие дозы ультрафиолетового излучения небезразличны для организма.
Наши данные о действии малых доз ультрафиолетового излучения, а также данные других исследователей, послужили основанием для разработки новой схемы массового профилактического облучения детей ультрафиолетовой радиацией. Разработанная нами схема искусственного облучения детей отличается от существующих тем, что суточная доза ультрафиолетового облучения доводится постепенно до биодозы и на таком уровне поддерживается в течение периода недостаточности природной ультрафиолетовой радиации при систематическом облучении 3 раза в неделю. Наблюдение над 647 детьми, облучавшимися ультрафиолетовой радиацией по новой схеме, дало весьма положительные результаты в отношении как снижения инфекционной заболеваемости и уменьшения признаков рахита, так и повышения общего тонуса организма (состояние нервной системы, сон, процент гемоглобина, аппетит и др.).
В процессе изучения действия малых доз ультрафиолетового излучения на защитно-приспособительные функции организма возникли разнообразные вопросы и, в частности, вопрос о роли гипофизо-адрено-кортикальной системы (Селье). Этот вопрос является весьма важным и интересным, так как между симпатико-адреналовой системой и гипо-физо-адренокортикальной системой имеется определенная связь, причем одним из звеньев этой связи является адреналин. Вопрос с роли гипо-физо-адренокортикальной системы при ультрафиолетовом облучении мало изучен; имеющиеся немногочисленные данные касаются действия больших доз ультрафиолетового излучения; о действии малых доз на эту систему никаких материалов нет.
ЛИТЕРАТУРА
А до А. Д. Патофизиология фагоцитов. М., 1961. — Беликова В. К., Д а н-ц и г Н. М., М а ц Л. И. Гиг. и сан., 1954, № 11, стр. 7. — Воронцов М. П. Действие ультрафиолетового излучения на симпатикоадреналовую систему. Дисс. канд. Харьков, 1961. — Галанин Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение. Л., 1952.— Голоден Г. Г. Физиол. журн. СССР, 1948, т. 34, стр. 135, 143. — За тучный А. И. В кн.: Вопросы гигиены. Харьков, 1958, стр. 24. — Кошкин М. Л. Педиатрия, 1944, № 5, стр. 61. — Он же. Тези допов^ей 6-го зЧзду ппешспв, ешдемюлопв, мжробю-лопв та ¡нфекцюшспв Украинск. ССР. Киев, 1959, стр. 107'. — Липшиц Р. У. Арх. пат., 1951, в. 3, стр. 29. —О р б ел и Л. А. Лекции по физиологии нервной системы. Л.—М., 1934. — Парфенов А. П. Световое голодание человека. Л., 1950. — Пучков Н. В. В кн.: Проблемы советской физиологии, биохимии, фармакологии, 1949, кн. 1, стр. 285. — Скор оду мо в а А. М. Вопр. педиат., 1954, т. 19, в. 6, стр. 25.—
УтеЪский А. БМЭ. М., 1956, т. 1, стр. 261. — Франк Г. М. (ред.) Ультрафиолетовое излучение. М., 1958. — Юсфина Э. 3. В кн.: Вопросы эндокринологии. Харьков, 1958, стр. 163. — Сел ье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., 1960, стр. 19.— Cannon W. В., The Wisdom of the Body. New York, 1939. — Ellinger F., Schweiz, med. Wschr., 1951, Bd. 81, S. 61.— Langendorf H., Lorenz W., Strahlentherapie,^ 1952, Bd. 89, S. 93.
Поступила 1/VII 1961 r.
-fr "¿Г Ъ
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВЛИЯНИЯ ПОВЫШЕННОГО ЕСТЕСТВЕННОГО РАДИОАКТИВНОГО ФОНА
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
9 * ' •1 " ' • ' ** 7 * - - , • .•■*«-1 ■ ■ * • р " # , »
(Обзор литературы)
Кандидат медицинских наук Ю. В. Новиков, младший научный
* сотрудник И. И. Резанов
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисманз
Министерства здравоохранения РСФСР
В настоящее время одной из центральных проблем радиационной гигиены является проблема влияния малых доз ионизирующей радиации на здоровье населения. При обосновании предельно допустимых доз внутреннего и внешнего облучения для населения большую роль могут играть данные, полученные в результате изучения состояния здоровья населения, проживающего в районах с повышенным естественным радиоактивным фоном, например, в таких местах, как Яхимов (Чехословацкая Социалистическая Республика), Боудлер (США), Керала (Индия), районы моноцитных песков в Бразилии и др. Поглощенная доза, которую получает население этих районов, в 10 и более раз превышает обычный радиоактивный фон (табл. 1).
Таблица 1
Районы с повышенной радиоактивностью почвы и горных пород (по данным Комитета
экспертов ВОЗ)
Район
Население
Демографические сведения
Доза облучения половых желез (естест венное излучение Х0.63)
Часть штата Керала и прилегающий район в штате Мадрас (Индия)
Район моноцита в Бразилии (штаты Эспирито Санто и Рио-де-Жанейро Минерализованные вулканические интрузивные породы в Бразилии (штаты Минас, Герах и Гойаз) Первичные гранитные, сланцеватые и песчаниковые районы во Франции с небольшим повышением естественного излучения
Около 80 ООО
Около 50 000 ;
Пастбища разбросанные, одна деревня в 350 жителей Около лн.
Имеются некоторые сведения по рождениям и смертям: вероятно, их можно легко разработать Требуются специальные статистические данные Очень мало
Требуются специальные статистические данные
Около 1 300 тгаЬ/тоА около 200 mrad noß-из . лучению
В срднем 500 mrabfroR
В среднем I 600 mrabf год
180—350 mrad/год
t
j
\
