Научная статья на тему 'О ДЕЙСТВИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА ОРГАНИЗМ'

О ДЕЙСТВИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА ОРГАНИЗМ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
313
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ACTION OF SMALL CONCENTRATIONS OF FORMALDEHYDE ON THE BODY

The authors studied the effect of a short-term action of small concentrations of formaldehyde on man. The finding was that the existing maximum permissible (single) concentration of formaldehyde (0.035 mg/m3) is quite correct. Besides, the experimental data obtained confirmed the safety of the permissible daily average concentration of formaldehyde in the air of settlements (0.012 mg/m3), that had been determined previously by means of the calculation method.

Текст научной работы на тему «О ДЕЙСТВИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА ОРГАНИЗМ»

телевидения и кино. Проблема ботулизма заслуживает неизмеримо большего внимания, чем ей уделяют учреждения санитарного просвещения.

Из чисто гигиенических мероприятий наиболее важен строгий, без всяких послаблений, контроль за санитарным состоянием всех учреждений и предприятий, имеющих дело с продуктами питания и готовой пищей. Особого внимания, как показал опыт, требуют места хранения'и продажи пищевых продуктов, столовые и детские учреждения. Необходимо пересмотреть права и обязанности представителей ведомственной санитарнсй службы (мясо-молочной и пищевой промышленности), поднять их авторитет и повысить квалификацию. Качественный уровень санитарно-контроль-ных функций санэпидстанций должен соответствовать современным требованиям. Их задачами должны быть исследования на наличие в продуктах питания патогенных микроорганизмов, возбудителей пищевых токенкоин-фекций.

Статья 18 Закона о здравоохранении, принятого в декабре 1969 г. Верховным Советом СССР, предусматривает дисциплинарную, административную и уголовную ответственность за нарушение санитарно-гигиенических и санитарно-противоэпидемических правил. Эта статья вооружает работников санитарного надзора мощным оружием воздействия на нарушителей санитарного законодательства.

К сожалению, представители органов санитарного надзора нечасто пользуются предоставленными им правами в борьбе за ликвидацию пищевых отравлений.

Поступила 20/1 1971 г.

УДК 613.632.4:661.727.»

О ДЕЙСТВИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДА

НА ОРГАНИЗМ

Кандидаты мед. наук Ю. Г. Фельдман, Т. И. Бонашевская

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

Формальдегид относится к числу продуктов, широко используемых в народном хозяйстве. С развитием химии полимеров область применения его непрерывно расширяется.

На современной стадии технологических процессов получения и использования формальдегида некоторое количество его неизбежно поступает во внешнюю среду, в частности в атмосферный воздух. Однако этим не исчерпывается баланс загрязнения атмосферы формальдегидом. Согласно исследованиям ряда авторов (Haagen-Smit, Stephens, Altschuller), формальдегид как вторичный продукт образуется в воздухе из выхлопных газов автотранспорта в результате сложных и многообразных фотохимических реакций, активируемых ультрафиолетовой радиацией солнца.

Действие больших концентраций формальдегида на организм (на уровне наблюдаемых в воздухе производственных помещений и выше) сравнительно хорошо изучено и характеризуется раздражающим и общетоксичес-ким эффектом, выраженным прежде всего в отношении центральной нервной системы. Известно, что формальдегид поражает также внутренние органы и инактивирует ряд ферментов. Что же касается малых концентраций формальдегида, регистрируемых в атмосферном воздухе, то их биологическое действие изучено недостаточно.

Максимальная разовая ПДК формальдегида в воздухе населенных мест (0,035 мг/м3) принята на основании работы, автор которой не использовал

наиболее чувствительный электроэнцефалографический метод исследования <В. П. Мелехина). Длительное воздействие микроконцентраций формальдегида на живой организм, насколько нам известно из доступной литературы, не изучалось, и среднесуточная ПДК этого вещества в атмосфере установлена расчетным путем без экспериментальной проверки.

Указанные обстоятельства побудили нас провести исследование, результаты которого могли бы быть использованы для уточнения упомянутых нормативов. С этой целью изучены эффекты как кратковременного влияния формальдегида на организм человека, так и длительной экспозиции в условиях хронической затравки животных. Оценку рефлекторных сдвигов в человеческом организме производили по таким общепринятым тестам, как определение порогов обонятельного восприятия и действия изу- Таблица 2 чаемого вещества на биопотенциалы головного мозга.

Рефлекторное действие формальдегида в концентрации 0,053 мг/м3 на биопотенциалы головного мозга человека

Таблица I

Результаты определения порога запаха формальдегида

1 = * Концентрация формальдегида (в мг/м») 2 | <0

g 3 р у « минимальная ощутимая максимальная неощутимая Число дениЛ

4 0,090 0,080 61

4 0,080 0,074 66

7 0,073 0,054 112

Суммарная 6-ритм

Исследуемый к <0 к я Р

О Л О U 3 S Н i m л 11 |¡

и и и и с» о

С. л. + + + + 0,01

в. л. + + 0,001

Б. А. + — 0,05

к. т. — — + 0,05

Ш. 3. + — — 0,05

Обозначения + действие; — отсутствие дей-

Литературные данные о пороге запаха формальдегида разноречивы. По данным В. Б. Исаченко, пороговой является концентрация 0,2 мг/м3, В. П. Мглехиной — 0,07 мг/м3, А. К. Сгибнева — 0,3—0,4 мг/м3. Эти расхождения, по-видимому, объясняются различием методов определения.

Порог обонятельного ощущения формальдегида исследован нами у 15 практически здоровых лиц в возрасте от 17 до 44 лет. Изучено действие 4 концентраций — от 0,09 до 0,054 мг/м3. Формальдегид определяли фото-колориметрическим методом (М.В.Алексеева). Результаты наблюдений представлены в табл. 1, из которой видно, что 7 из 15 лиц ощущали запах формальдегида в концентрации 0,073 мг/м3. Подпороговой для них была концентрация 0,054 мг/м3. Для остальных исследуемых установлены более высокие пороги действия.

Таким образом, наши данные о пороге запаха формальдегида согласуются с данными В. П. Мелехиной. Уместно отметить, что в обоих случаях применена одна и та же методика.

Переходя к электроэнцефалографическим исследованиям, мы остановили свой выбор на методике взаимодействия условного и безусловного раздражителей (М. X. Хачатурян и В. М. Стяжкин).

Под наблюдением находилось 5 человек в возрасте от 18 до 32 лет. Эти лица были наиболее чувствительными в предшествующих определениях порога запаха формальдегида. ЭЭГ регистрировали с помощью прибора фирмы «Orion», позволяющего благодаря наличию 8-каналыюго электроэнцефалографа, анализатора и интегратора производить качественный и количественный анализ записей биопотенциалов. Анализировали амплитуду суммарной ЭЭГ и диапазона 0-ритма во время действия условного и безусловного раздражителей. В качестве условного раздражителя брали формальдегид, безусловным раздражителем служил ритмический свет. В ходе одного исследования применяли 10 сочетаний условного и безусловного раздражителей. Действие каждой концентрации проверяли 5 раз.

Были испытаны концентрации 0,053 и 0,04 мг/м3. Первая концентрация (подпороговая по запаху) вызвала статистически достоверные изменения электрической активности головного мозга у всех исследуемых (табл. 2). Однако ответная реакция была неоднозначной в отношении как диапазона ритма, так и направленности изменений, что, возможно, связано с индивидуальной чувствительностью исследуемых. Следует заметить, что у 3 лиц регистрировалось снижение электрической активности во время действия безусловного раздражителя; по-видимому, это свидетельствует о влиянии условного раздражителя на безусловный.

Концентрация формальдегида 0,04 мг/м3 влияния на биоэлектрическую активность мозга ни у одного исследуемого не оказала. Эта концентрация может быть предложена как максимальная разовая ПДК формальдегида в атмосферном воздухе. Но, исходя из того, что рекомендуемый норматив мало отличается от действующего, изменять последний нет необходимости.

В хроническом эксперименте участвовало 5 групп белых крыс-самцов по 15 в каждой. Изучали действие следующих концентраций формальдегида: 1-я группа — 3 мг/м3 (в 3 раза больше ПДК для воздуха производственных помещений), 2-я группа — 1 мг/м3 (ПДК для воздуха производственных помещений), 3-я группа — 0,035 мг/м3 (максимальная ПДК для атмосферного воздуха), 4-я группа — 0,012 мг/м3 (среднесуточная ПДК для атмосферного воздуха), 5-я группа служила контролем. Фактические концентрации формальдегида в камерах были близки к расчетным и составляли у 1-й группы животных 3,0±0,064 мг/м3, у 2-й — 1,01±0,03 мг/м3, у 3-й — 0,035±0,004 мг/м3, у 4-й группы — 0,012±0,002 мг/м3. Затравку производили круглосуточно в течение 3 месяцев в 100-литровых затравочных камерах, куда заданную смесь паров формальдегида с чистым воздухом подавали со скоростью 30 л/мин.

Учитывая токсикологическую характеристику формальдегида, в процессе эксперимента исследовали функциональное состояние центральной нервной системы по таким показателям, как моторная хронаксия мышц-антагонистов и активность холннэстеразы цельной крови. Посмертно, после окончания затравки, у животных изучали содержание в органах витамина С и нуклеиновых кислот, а также проводили морфологические и гистохимические исследования. В ходе опыта вели наблюдение за поведением и весом белых крыс. Перед началом затравки по указанным тестам получены фоновые показатели. В восстановительном периоде наблюдения проводили в течение 15 дней. Результаты всех исследований обработаны на статистическую достоверность по методу размаха (Р. Н. Бирюкова).

Со стороны поведения и веса животных каких-либо отклонений не выявлено. .

Исследования моторной хронаксии как показателя связи между нервными центрами и периферическими образованиями выполнены с помощью электронного импульсного стимулятора ИСЭт01. У крыс контрольной группы, как и следовало ожидать, наблюдался нормальный ход кривых хронаксии сгибателей и разгибателей. У крыс 1-й группы выявлена иная картина. Уже начиная с конца 2-й недели затравки соотношение хронаксии мышц-антагонистов становилось извращенным, что, по всей видимости, является следствием нарушения субординационного влияния центральной нервной системы на нервно-мышечный аппарат животных.

У крыс 2-й группы соотношение хронаксий изменяется к концу 2-го месяца затравки. Нормализация этого параметра протекает крайне медленно и не достигает исходного уровня даже к концу восстановительного периода. В концентрациях на уровне максимальной разовой и среднесуточной для атмосферного воздуха формальдегид влияния на хронаксию мышц-антагонистов не оказал.

Для определения активности холинэстеразы использовали колориметрический метод Флейшера и Поупе в модификации Н. Н. Пушкиной. Су-

щественные сдвиги активности фермента отмечены лишь у животных, подвергнутых затравке формальдегидом в концентрации 3 мг/м3. Определение витамина С в органах и тканях проведено по видоизмененному методу Roe и соавт. Исследовали надпочечники, обонятельный путь и большие полушария головного мозга крыс 2, 3, 4-й и контрольной групп. Установлено, что имеющиеся изменения в содержании аскорбиновой кислоты носят характер тенденции, более выраженной у крыс 2-й и 3-й групп. Изучение суммарного содержания нуклеиновых кислот (ДНК+РНК) и ДНК раздельно в ткани больших полушарий мозга животных 2-й и 3-й групп (по методу В. В. Рудакова и И. А. Пелишенко) не выявило заметных различий по сравнению с контролем.

Морфологическое изучение материала показало, что у животных, подвергавшихся воздействию формальдегида в концентрациях 3 и I мг/м3, после 3 месяцев затравки в легких на фоне умеренно выраженного полнокровия отмечалась пролиферация лимфо-гистиоцитарных элементов в межальвеолярных перегородках, а также в перибронхиальных и периваскуляр-ных пространствах. В просвете альвеол встречались альвеофаги. Усилены по сравнению с контролем процессы десквамации бронхиального эпителия.

Гистохимическое исследование окислительных ферментов в легких — сукциндегидрогеназы (СДГ) по На-хласу, трифосфопиридиннуклеотида (ТИН) и дифосфопириннуклеотида (ДПН) по Берстону — показало, что четкого снижения ферментативной активности легочной ткани на фоне воздействия формальдегида в целом не происходило. Однако в 2 первых группах нарушалась равномерность распределения гранул диформазана в клетках альвеолярного эпителия и лимфогистиоцитарных элементах. При этом гранулы диформазана укрупнялись, приобретали вид крупных глыбок, теряя присущий контрольным животным характер мелкой зернистости.

В печени обращали на себя внимание ядерный полиморфизм, обилие двухъядерных,клеток в окружности триад, очаговая гиперплазия и активация элементов ретикуло-эндотелиальной системы. Наряду с этим в гепатоцитах отмечались умеренное снижение содержания гликогена, укрупнение и разрежение гранул РНК (рис. 1).

Со стороны почек в 2 первых группах констатировалось некоторое расширение сосудов юкста-медуллярной зоны коркового вещества. В корковом веществе встречались группы канальцев, где ядра эпителия пикноморфны. При изучении гистоструктуры щитовидной железы обнаружена небольшая активация ее функции. В препаратах надпочечников, окрашенных Суданом III, на фоне полной сохранности гистоархнтектоник'и органа наблюдалось снижение липидофильности нижней части пучковой зоны. Уменьшение содержания липидов в коре надпочечников связано с повышением секреции кортикостероидных гормонов и трактуется как усиление функции коры надпочечников.

В теменной области коры головного мозга выражена очаговая пролиферация глиальных элементов, часто видны сателлиты из олигодендроцитов и астроцитарной глии. Изучение препаратов, импрегнированных по методу Гольджи (Ромейс), показало, что в коре теменной области встречаются денд-рнты, в которых на месте синаптического аппарата — «шипиков» — появ-

Рис. 1. Укрупнение и некоторое разрежение гранул РНК в печени животного 1-й группы.

Окраска по методу Брашс. Ув. 40X15.

ляются четковидные деформации (рис. 2). Такая морфологическая картина отражает нарушение межнейронных отношений и свидетельствует о токсическом действии исследуемых концентраций формальдегида на центральную нервную систему. При окраске по Нисслю в отдельных нейронах обнаруживались явления периферического хроматолиза. В цитоплазме нейронов различных слоев содержались гранулы диформазана. Очень богаты окислительными ферментами пирамидные клетки. Убедительной разницы в содержании ферментов у подопытных и контрольных животных не найдено. При

гистохимическом изучении аскорбиновой кислоты в цитоплазме нейронов обнаружено присутствие аргентофиль-ных гранул. Вариабельность содержания витамина С в различных нейронах значительна.

Таким образом, при ингаляционном воздействии формальдегидом в концентрациях 3 и 1 мг/м3 в паренхиматозных органах и головном мозге на фоне умеренного полнокровия найдены небольшие цитологические и цитохимические сдвиги, которые могут рассматриваться как отражение биологического действия этих концентраций формальдегида. Обнаружен также синдром повышения функциональной активности щитовидной железы и надпочечников, что является морфологическим эквивалентом развития адаптационных процессов в организме при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды.

Из результатов хронического эксперимента вытекает, что концентрация формальдегида, допустимая для воздуха производственных помещений (1 мг/м3), "при непрерывном длительном воздействии обусловливает у животных определенные функциональные и морфологические сдвиги и, следовательно, не может быть признана безразличной для организма. Концентрация на уровне максимальной разовой для воздуха населенных мест (0,035 мг/м3) также вызывала у крыс небольшие отклонения со стороны обмена витамина С. Что касается концентрации 0,012 мг/м3 (среднесуточный для атмосферного воздуха), то она не дала в организме животных заметных изменений.

Выводы

1. Проверка обоснованности действующей максимальной разовой ПДК формальдегида в атмосферном воздухе с учетом электроэнцефалографических исследований показала, что этот норматив не нуждается в коррективах.

2. Получено экспериментальное подтверждение безопасности принятой ранее расчетным методом среднесуточной ПДК формальдегида в воздухе населенных мест.

ЛИТЕРАТУРА

Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений. М., 1963, с. 169.— Бирюкова Р. Н. Гиг. и сан., 1962, № 7, с. 43.— Исаченко В. Б. В кн.: Сборник исследований в области промышленной токсикологии. М., 1940, с. 207.— Меле-х и н а В. П. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М.„

Рис. 2. Структура сннаптического аппарата коры головного мозга животных

(теменная область). а — контрольная группа; б — четковндная де-

Йэрмация дендритов у животного 1-й группы, мпрегнация по методу Гольджи. Ув. 40Х 15.

1962, в. 6, с. 16.— Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963.— Р у д а к о в В. А., ПелишенкоИ. А. Лабор. дело, 1963, № 10, с. 23.— Сгиб-ней А. К- Гиг. труда, 1968, № 7, с. 20.— Хачатурян М. X., Стяжкин В. М. В кн.: Вопросы гигиены атмосферного воздуха и планировки населенных мест. М.. 1968, с. 34.— А 1 t s h u 1 1 е г А. P., Reactivity of Organic Substances in Atmospheric Photo-oxidantion Reactions cincinnaty, 1965.—Берстон M. Гистохимия ферментов. M., 1965.— Haagen-Smit A Y.,J. Air. Pollut Control Ass, 1963, v. 13, p. 444,— П и p с Э. Гистохимия. M., 1962.— R oe J., Mills M., О e s a r 1 i n g M. et al. J. Biol. Chem., 1948, v. 174, p. 201.— P о м e й С Б. Микроскопическая техника. М., 1953. — Stephen s Е. R. et al. Int. J. Air Wat. Pallut., 1961, v. 4, p. 79.

Поступила 27/XI 1970 г.

THE ACTION OF SMALL CONCENTRATIONS OF FORMALDEHYDE ON THE BODY Yu. G. Feldman, T. /. Bonashevskaya

The authors studied the effect of a short-term action of small concentrations of formaldehyde on man. The finding was that the existing maximum permissible (single) concentration of formaldehyde (0.035 mg/m3) is quite correct. Besides, the experimental data obtained confirmed the safety of the permissible daily average concentration of formaldehyde in the air of settlements (0.012 mg/m3), that had been determined previously by means of the calculation method.

УДК 6ie.l3-004.e-092.9:[6l3.32:551.461.43

О ВЛИЯНИИ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ НА РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ХОЛЕСТЕРИНОВОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА

Канд. мед. наук А. А. Гоголи

Научно-исследовательский институт санитарии и гигиены Министерства здравоохранения Грузинской ССР, Тбилиси

Сердечно-сосудистые заболевания представляют собой одну из актуальных проблем современной медицины.

Ряд авторов связывают повышенные показатели заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, особенно атеросклероза, с высокой жесткостью питьевых вод (Stocks, и др.). Другие придерживаются противоположной точки зрения, считая, что развитию сердечно-сосудистых заболеваний способствуют воды с низкой жесткостью (Schroeder; Muss; Crawford и соавт.; Ж. Стефанов).

Мы поставили перед собой задачу изучить действие жесткости воды на развитие экспериментальнЪго холестеринового атеросклероза. В последние годы появились сведения о значении электролитного обмена при атеросклерозе (М. Я. Ратнер; О. Н. Павлова и соавт.; Б. И. Ревуцкий; В. Рааб, и др.). Поэтому нас интересовало также выяснение возможности влияния электролитов (Са, Mg, Na, К), содержащихся в исследуемых водах в эксперименте.

Исследования проведены на 35 кроликах породы шиншилла весом 2—2,5кг. Атеросклероз вызывался по методу Н. Н. Аничкова. После начала эксперимента в пищевой рацион животных дополнительно включали холестерин на подсолнечном масле из расчета 0,25 г на 1 кг веса ежедневно.

Кролики, получавшие холестерин и питьевую воду с разной жесткостью, были разделены на 3 группы по 10 особей в каждой: 1-я группа получала воду с низкой жесткостью (0,7 мг/экв/л), 2-я (контрольная) — воду с жесткостью 4,3 мг/экв/л, 3-я — воду с высокой жесткостью (17,8 мг/экв/л).

Воду с постоянной жесткостью 0,7 мг/экв/л получали разведением водопроводной воды дистиллированной; для получения воды с постоянной жесткостью 17,8 мг/экв/л к водопроводной воде добавляли соответствующее количество солей кальция и магния.

В подготовительном периоде (2 месяца) до начала эксперимента кролики содержались в одинаковых условиях на стандартном пищевом рационе •без холестерина и потребляли соответствующую воду по группам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.