CC BY
9
acids in their blood was higher, but in case of cooling their content remained stable: the excretion of organic acids in the urine as well as the acid formation coefficient remained unaltered. Thus it may be assumed that one of the peculiarities of an organism adapted to cold is the change of the metabolism to a new and higher level.
УДК 613.644 : 612 + 612.014.45.084
О ДИНАМИКЕ ИЗМЕНЕНИЙ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ПРИ ДЕЙСТВИИ ВИБРАЦИИ
Ю. С. Шевченко
Ленинградский институт гигиены труда и профзаболеваний
В настоящей работе мы ставили своей целью выяснить некоторые механизмы приспособительных реакций организма, время и характер их включения, изменение функционального уровня систем белых крыс-самцов в ответ на вибрационное раздражение. Животных ежедневно в течение 4 часов подвергали действию общей вертикальной вибрации частотой 40—42 гц с амплитудой 0,4—0,45 мм в специальной клетке, укрепленной на виброплатформе. Общая продолжительность вибрации составляла 6 недель. Изучали реакции, характеризующие основной обмен, функциональное состояние центральной нервной системы, периферических сосудов и крови, определяли уровень потребления кислорода (на аппарате С. В. Миропольского), вес и ректальную температуру животных. Кроме того, исследовали восстановление температуры кожи после дозированной холодовой нагрузки (в 10-минутном интервале), уровень гемоглобина, количество эритроцитов и показатель гематокрита с определением количества и формулы распределения ретикулоцитов по классам, а также среднего объема эритроцита и содержания гемоглобина в одном эритроците. Чтобы установить степень участия коры надпочечников в приспособительных реакциях организма в разные периоды вибрационного воздействия, определяли весовой индекс надпочечников, содержание в них витамина С, ставили пробу Сайерса. Предварительно проводили угашение ориентировочной реакции животных к условиям определения потребления кислорода, электровозбудимости мышц хвоста и холодовой пробы.
Каждую функцию исследовали раз в неделю, в строго постоянные дни, причем измерения проводили до и после воздействия вибрации, а у контрольных животных утром и вечером. Полученные данные статистически обработаны с использованием таблиц С. И. Ермолаева.
Основной обмен животных, подвергавшихся действию вибрации, изучался рядом исследователей. По данным А. Ф. Лебедевой, вибрации частотой 6—7 гц и амплитудой 2,5—3 жм после 1'/2—3-часового действия вызывают снижение газообмена. При 10-минутной ежедневной вибрации автор в течение 2—3 недель наблюдал увеличение газообмена, к концу 2-го месяца уровень потребления кислорода совпадал с исходным.
С. И. Карчмаж при действии в течение 1—2 часов общей вертикальной вибра ции частотой 25 и 50 гц с амплитудой от 0,4 до 1,5 мм обнаружил резкое снижение интенсивности газообмена. В. А. Углов с сотрудниками, А. Д. Слоним с сотрудниками и ряд других авторов отмечали повышение основного обмена у животных после вибрации.
Противоречивость результатов этих исследований, вероятно, может быть объяснена сравнительно непродолжительным временем вибрации и краткими сроками эксперимента. Ж- И. Абрамова и Ю. М. Борщевский у животных, подвергавшихся вибрации, находили фазовые изменения — некоторое повышение уровня основного обмена через 2 месяца от начала опыта и понижение этого уровня через 5 месяцев.
Как показали наши исследования, после 4-часовой вибрации (в 1-й день опыта) газообмен крыс значительно возрос (1507±43 мл/кг[час по отношению к 1348±73 мл/кг/час до воздействия вибрации). В последующие дни потребление кислорода не повышалось.
Более того, на 15-й день опыта (3-я неделя) интенсивность газообмена снизилась. В период 4—6 недель после воздействия вибрации основной обмен у животных сохранялся на уровне утренних показателей.
В контрольной группе существенного изменения газообмена между утренними и вечерними часами на протяжении всего эксперимента не было (табл. 1).
Таблица 1
Уровень потребления кислорода (в мл/кг/час)
Группа животных Период исследования 1-я неделя 2-я неделя 3-я неделя 4-я неделя 5-я неделя б-я неделя
Подопытная Контрольная До вибрации После вибрации Утро Вечер 1 348 ±73 1 507+43 1 527±60 1 476 ±42 1 571+46 1 421+52 1 457+47 1 372±29 1 252±43 1 300±49 1 308+48 1 424+51 1 384+44 1 324±30 1 298+66 1 561+45 1 529+63 1 368 ±63 1 218+76 1 356+71 1 179+45
В обеих группах не изменялась интенсивность газообмена в утренние часы в течение всего 6-недельного периода. Что касается поведения животных, то беспокойство, стремление, найти «лучшее» место в клетке наблюдалось у них лишь в первые дни (на протяжении 20—30 мин. от начала вибрации); затем наступала прогрессирующая вялость, сонливость. Крысы лежали на боку или, распластавшись, не реагировали на окончание вибрации, не подходили к пище после опыта; такая заторможенность, (пассивность длились несколько часов после вибрации.
Таким образом, можно отметить 3 разнородные последовательные реакции белых крыс при длительном, многократно повторяющемся вибрационном воздействии: повышение основного обмена, которое проявилось в самый ранний период, отражавший активность и быстрое включение приспособительных механизмов; последующий переход к низкому уровню энергетических процессов, сменившийся относительной стабилизацией окислительных процессов (4—6-я неделя), которая может указывать на наступление стадии резистентности процесса адаптации организма. Постоянство фоновых (утренних) показателей газообмена у подопытных животных на протяжении всего срока эксперимента позволяет говорить об отсутствии последствий от предшествующих вибрационных раздражений и наличии достаточно мощных защитных приспособлений.
Характеризуя вес подопытных животных, следует отметить, что в начале опыта он составлял в среднем 274±7,6 г, а через неделю после вибрации резко снизился (до 243±7,1 г). В дальнейшем вес возрастал, хотя и на 6-й неделе не достиг первоначального уровня (263±9,8 г). Вес контрольных животных увеличивался постоянно и лишь в последние 2 недели несколько снизился. Разница в весе крыс этой группы утром и вечером (<при голодании) в течение всего 'периода колебалась в пределах 13—11 г. У подопытных животных она постоянно уменьшалась (с 17 г в 1-й день до 6 г на 6-й неделе опыта). Несмотря на постоянное увеличение веса после его падения в течение 1-й недели, разница в нем между подопытной и контрольной группами возрастала и достигла достоверных значений на 4-й неделе.
Закономерных изменений ректальной температуры нам не удалось обнаружить. При применении холодовой пробы отсутствовала достоверная разница в степени падения температуры кожи у подопытных и контрольных животных до и после воздействия вибрации. Температура кожи после охлаждения не восстанавливалась за 10 мин. Однако после вибрации у подопытных животных она на 10-й минуте наблюдения была
значительно ниже исходной и ниже, чем у контрольных крыс (1, 2 и 4-я неделя исследования). Аналогичные соотношения зарегистрированы и до вибрационного воздействия на 2-й и 4-й неделе (табл. 2).
Таблица 2
Восстановление кожной температуры (в градусах) в 10-минутном интервале после холодовой нагрузки (разность показателей 10 и 1 мин.)
Группа животных Период исследования 1-я неделя 2-я неделя 3-я неделя 4-я неделя 6-я неделя
Подопытная Контрольная Подопытная Контрольная До вибрации Утро После вибрации Вечер 1,2+0,30 1,1+0,79 0,1+0,34 1,5+0,41 0,1+0,49 1,7+0,47 0,0+0,28 1,1+0,36 0,6 + 0,35 0,8+0,41 0,4+0,37 1,0+0,33 —0,3+0,14 0,6+0,38 —0,3+0,20 0,7+0,44 0,2+0,35 0,1+0,25 —0,2+0,41 —0,1+0,36
Характер восстановления кожной температуры на 3-й и особенно б-й неделе у обеих групп животных идентичный.
Исследование красной крови убедило нас в том, что после 2-дневной вибрации количество эритроцитов, гемоглобина и показатель гема-токрита у крыс подопытной и контрольной групп были близки друг к другу и незначительно отличались от исходного уровня. Однако при подсчете ретикулоцитарной формулы отмечен сдвиг в сторону увеличения ретикулоцитов 2-го класса (по Гейльмейеру), среднее содержание гемоглобина в 1 эритроците упало до 18,9±0,31 мкмкг (против 20,4±0,53 мкмкг в контрольной группе).
На 2-й неделе эксперимента (9-й день вибрации) количество эритроцитов у подопытных животных уменьшилось. Одновременно наблюдался выраженный ретикулоцитоз и снижение показателя гематокрита. Исследования, проведенные на 3-й и 4-й неделе, также обнаружили снижение количества эритроцитов и показателя гематокрита у подопытных крыс по сравнению с контрольными. В этот же период уровень ретикулоцитов в подопытной группе составлял 161 и 121% исходного. В ретикулоцитарной формуле на протяжении всего опыта (за исключением 3-й недели) отмечено увеличение 2-го класса ретикулоцитов (по Гейльмейеру). Во все периоды наблюдалось снижение содержания гемоглобина в крови подопытных животных.
В группе животных, подвергавшихся вибрации, среднее содержание гемоглобина в 1 эритроците после резкого падения на 1-й неделе постоянно увеличивалось и достигло к 4-й неделе максимума. На 4-й неделе у подопытных крыс несколько возрос средний объем эритроцитов. В остальные периоды средний объем эритроцитов оставался постоянным.
В последние 2 недели исследований показатели-красной крови подопытных крыс несколько нормализовались: количество эритроцитов возросло, показатели гемоглобина и гематокрита повысились и сравнялась с контролем.
Кстати сказать, Н. П. Савенко обнаружил у лиц, работающих в условиях воздействия вибрации, увеличение числа ретикулоцитов и эритроцитов. У больных вибрационной болезнью эти сдвиги были более значительными, чем в группе лиц, контактирующих с вибрацией. С ухудшением состояния больного нарастало содержание ретикулоцитов и уровень эритроцитов.
Оценивая результаты наших исследований, в частности ранний левый ретикулоцитарный сдвиг и снижение среднего содержания гемоглобина в 1 эритроците, можно говорить о быстро наступившем вибрационном раздражении костного мозга. Вероятно, основной причиной развившегося в дальнейшем ретикулоцитоза явился интенсивный гемолиз.
Полученные нами данные указывают на угнетение функции коры надпочечников белых крыс при воздействии вибрации (табл. 3). Падения концентрации витамина С, которые свидетельствовали бы об ак-
Таблица 3
Концентрация витамина С в надпочечниках, показатели пробы Сайерса и весовой индекс надпочечников белых крыс при различной продолжительности вибрации
Продолжительность вибрации Группа животных Концен грация витамина С (в мг %) Изменения концентрации витамина С в правом надпочечнике по сравнению ■ с левым, где уровень этого витамина принят за 100 (проба Сайерса)
1 день (4 часа) ....... Подопытная 344+19,5 101+3,6
Контрольная 389+27,3 74+3,8
1 неделя .......... Подопытная 459 + 18,3 83+5,2
Контрольная 458+21,7 67+3,1
3 недели .......... Подопытная 488+23,0 —
Контрольная 430+14,0 —
6 недель .......... Подопытная 505+19,9 —
Контрольная 509+20,4
типизации функции коры надпочечников, не отмечено. Напротив, у животных подопытной группы после вибрации в течение 3 педель — найдено повышение концентрации витамина С. После действия вибрации в течение 4 часов наблюдалась недостаточная реактивность коры надпочечников (отрицательная проба Сайерса). При действии вибрации в течение недели функциональные резервы коры надпочечников не снижались.
Аналогичные данные получены А. А. Ковальчуком с сотрудниками, установившими угнетение функции коры надпочечников по мере прогрессирования вибрационной болезни у лиц, страдавших ею. При длительном воздействии вибрации авторы наблюдали снижение функциональных резервов коры надпочечников.
Подводя итоги наших экспериментов, следует указать, что воздействие на белых крыс вибрации частотой 40—42 гц с амплитудой 0,4 мм характеризовалось на первом этапе активностью всех систем их организма. Различные реакции в ответ на вибрационное раздражение включались быстро, однако сила и характер сдвигов были неодинаковы. Реакции разных систем протекали своеобразно. Так, уровень основного обмена после возбуждения сменился его падением. Напротив, определение электрогальванической возбудимости и сосудистой реакции при пробе со льдом обнаружило состояние охранительного торможения — повышение порога возбудимости и выраженный длительный спазм сосудов. Сосудистая реакция оказалась особенно ранимой. Это указывает на меньшую устойчивость данной системы к вибрации. Установлено, что система крови также рано отвечает на вибрационное раздражение (ре-тикулоцитоз, левый сдвиг в ретикулоцитарной формуле).
Электрогальваническая возбудимость изменялась не непосредственно после вибрации (вечером), а лишь к следующему фоновому (утреннему) измерению. С 3—4-й недели эксперимента окислительные процессы достигли наиболее низкого уровня, порог электровозбудимости также снизился. Реакция периферических сосудов на холодовое раздражение на протяжении всего периода наблюдений отражала состояние глубокого тормозного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
Абрамова Ж. И., Борщевский Ю. М. Гиг. труда, 1963, № 6, с-у). 59.— Ковальчук А. А., Пидпалый Г. П., Постный А. И. Врач, дело, 1963, № 10, СТр 114.—Карчмаж С. И. Труды Ленинградск. санитарно-гигиенического мед. ин-та, 1960, т. 61, стр. 168.—Лебедева А. Ф. Гиг. труда, 1957, № 1, стр. 45.—С а в е н-ко Н. П. В кн.: Гигиена и физиология труда, производственная токсикология, клиника профессиональных заболеваний. Киев. 1963, стр. 201—О л ь н я н с к а я Р. П. Кора головного мозга и газообмен. М., 1950.—Углов В. А., Мартишеня А. И., Гольд-берг А. Труды Воен.-мед. Акад., Л., 1935, т. 2, стр. 272.
г Поступила 20/1V 1964 г.
DYNAMICS OF CHANGES OF SOME FUNCTIONS OF THE BODY PRODUCED
BY VIBRATIONS
Yu. S. Shevchenko
The effect of general vertical vibrations with a frequency of 40—42 hz and an amplitude of 0.4—0.45 mm was studied experimentally on albino rats. A dynamic study of the indices, demonstration the state of the basic metabolism, the nervous system, the peripheral blood vessels and the blood, was carried out for a period of 6 weeks. The peculiarities of reciprocal reactions of the various systems of the body were noted.
УДК 613.644 : 613.62-084
О ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ТРАВМ ПРИ РАБОТЕ РУЧНЫМИ ЭЛЕКТРОСВЕРЛАМИ
Ассистент В. И. Елгазин Томский политехнический институт им. С. М. Кирова
При использовании ручного электро-, пневмо- и гидромеханизированного инструмента вращательного действия (сверлильные машины, гайковерты, шпильковерты, резьбонарезатели и т. п.) наряду с прямолинейной вибрацией, определяемой линейными перемещениями, возникают и вращательные или крутильные колебания, определяемые угловыми смещениями. Благодаря фундаментальным работам Е. Ц. Андре-евой-Галаниной и ее сотрудников прямолинейная вибрация изучена очень подробно. Исследований же крутильных колебаний мы не нашли, ^сотя в ряде случаев такие колебания представляют большую опасность для лиц, обслуживающих названные выше инструменты.
Причинами возникновения крутильных колебаний служат неравномерное во времени усилие на инструмент, создаваемое мускульной силой рабочего, 'неоднородность структуры обрабатываемого материала с различными включениями, неравномерный выход продуктов разрушения, перекосы, заклинивание, заедание, и т. п.
Мы исследовали крутильные колебания применительно к ручным электросверлам для бурения шпуров в породе и угле. С точки зрения такого рода колебаний эти механизмы наиболее опасны. Что же представляют собой эти колебания?
При бурении горных пород ручными электросверлами бурильщик должен удерживать сверло (посредством двух рукояток) в руках и осуществлять осевое усилие. Возникший на рукоятках реактивный момент, определяемый моментом, необходимым для разрушения породы, и транспортированием штангой породного штыба, разворачивает сверло вокруг его оси (бурильной штанги). Бурильщик, противодействуя этому своей мускульной силой, возвращает корпус сверла в исходное положение. Но реактивный момент на рукоятках все время меняется (за счет постоянного изменения момента, потребного на разрушение поро-
