CC BY
7
О КРИТЕРИЯХ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИИ.' АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ
Проф. В. А. Рязанов Из Центрального института усовершенствования врачей
Советским гигиенистам принадлежит первая в мировой литературе попытка разработать предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. В основу этой работы были положены критерии, которые впервые были нами опубликованы в 1949 г. и не встретили возражений в литературе.
Эти критерии сводились к следующим.
1. Допустимой может быть признана только такая концентрация того или иного вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на самочувствие и настроение.
2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации.
3. Недопустимыми являются также такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.
В процессе работы по нормированию атмосферных загрязнений вскоре появились моменты, которые говорили о недостаточности приведенных выше критериев и о необходимости их уточнения и дальнейшего развития.
Первым поводом к этому послужил вопрос о запахах.
Если в отношении неприятных запахов никаких сомнений не возникало, так как всем была понятна их недопустимость в атмосферном воздухе, то в отношении приятных запахов полной ясности первоначально не было даже среди членов комиссии по разработке предельно допустимых концентраций.
Приятные запахи, говорили некоторые члены комиссии, вызывают у человека положительные эмоции и запрещать выброс в атмосферу промышленными предприятиями веществ, обладающих таким действием в нетоксических концентрациях, нет никаких оснований. В противном случае гигиенисты должны считать недопустимым разведение в городах цветов или применение в быту парфюмерных изделий.
Этим рассуждениям, однако, противоречат массовые жалобы, поступающие от населения, проживающего вблизи предприятий парфюмерной промышленности. Причиной этого является принудительный характер запаха. Здесь мы имеем дело с явлением, общим для всех раздражителей. Так, мы охотно слушаем музыку по радио, но протестуем, когда соседи заставляют нас слушать ту же самую музыку в принудительном порядке.
Все это послужило нам основанием сформулировать как общегигиенический принцип следующее положение: любой раздражитель —
приятный, неприятный или безразличный — становится неприятным, непереносимым, а иногда и патогенным, если он приобретает навязчивый, насильственный характер (1954).
Следует помнить, что атмосферный воздух представляет тот фон, на основе которого происходит восприятие человеком различных запахов. Этот фон должен быть нейтральным, чтобы не имели место явления маскировки запахов, которые нарушают правильную оценку внешней среды обонятельным анализатором. Допускать в атмосферном воздухе наличие приятных запахов — это то же, что подавать в водопровод сладкую воду. Населению должна быть обеспечена возможность сообщать питьевой воде тот вкус, который ему желателен в данный момент, поэтому она не должна иметь посторонних привкусов.
Аналогичное положение существует и в области гигиенического нормирования метеорологических условий. Отсюда мы приходим к выводу, что одним из важнейших общих принципов гигиенического нормирования внешней среды является обеспечение человеку возможности изменять эту среду в соответствии со своими потребностями и желаниями в каждый конкретный момент времени.
Вполне понятно, что если главным требованием к внешней среде является возможность ее регулировать по вкусу и потребностям каждого отдельного человека, то этому условию отвечает лишь воздух, лишенный какого-либо запаха. Поэтому в исследованиях по гигиеническому нормированию атмосферных загрязнений особое внимание уделялось определению порога запаха.
Эти исследования, однако, показали, что отсутствие восприятия запаха еще не свидетельствует о том, что под влиянием воздействия неощутимых концентраций в организме не возникают какие-либо рефлекторные реакции с рецепторов органов дыхания.
К таким реакциям относится, в частности, изменение световой чувствительности зрительного анализатора. Было установлено, что некоторые вещества способны вызывать изменение световой чувствительности в неощутимых концентрациях. Ф. И. Дубровская доказала это для сернистого газа, М. К- Борисова — для дихлорэтана, М. М. Плотникова — для акролеина. В последующих работах ряда авторов это явление было подтверждено и для многих других веществ.
Как правило, более высокие концентрации пахучих газов вызывали понижение световой чувствительности, более низкие — ее повышение. Эти изменения были истолкованы с позиций межцентральных взаимоотношений. Когда под вляинием слабого запаха в обонятельном центре возникает процесс возбуждения, то, иррадиируя по коре головного мозга, оно достигает зрительной области и вызывает повышение световой чувствительности. Если же запах является сильным, то возбуждение, возникшее в обонятельном центре, по закону отрицательной индукции вызывает торможение в зрительной области коры и в результате его снижение световой чувствительности.
Наше отношение к концентрациям, вызывавшим понижение световой чувствительности, было бесспорным: мы считали невозможным допускать в атмосферном воздухе такие концентрации загрязняющих веществ, которые вызывают снижение световой чувствительности, т. е. понижение функции зрительного анализатора. Более трудным было ответить на вопрос об отношении к таким концентрациям пахучих веществ, которые вызывают возбуждение в коре больших полушарий головного мозга и в то же время лежат ниже порога ощущения запаха. Казалось бы, что такие концентрации не могут расцениваться отрицательно, так как не угнетают, а стимулируют деятельность зрительного анализатора.
Правильно решить этот вопрос можно лишь на основе изложенного выше общегигиенического принципа, по которому среда должна пред-
ставлять нейтральный фон для развертывания активности организма Мы должны отрицательно относиться к воздействию таких факторов внешней среды, которые принудительно меняют функциональное состояние организма не только в сторону понижения, но и в сторону повышения активности.
Мы допускаем возможность использования стимулирующих средств, начиная от холодной воды и крепкого кофе и кончая фенамином при необходимости временно повысить возбудимость и активность центральной нервной системы, чтобы обеспечить выполнение какой-либо экстренной работы и снять чувство усталости. Но такое применение стимуляторов должно быть совершенно добровольным и, конечно, сугубо временным.
Совершенно иначе мы должны относиться к принудительной стимуляции. Она теряет всякую целесообразность, так как одновременно действует не только на тех, кто нуждается в напряжении сил, но и на тех, кто в это же самое время, закончив работу, нуждается в отдыхе и покое.
Каждый гигиенист конечно, согласится, что лучшим и единствен ным физиологическим стимулятором является сон. Не искусственн: I 1 средства, снимающие ощущение усталости и заставляющие организм работать с перенапряжением, а полноценный отдых обеспечивает человеку восстановление сил и этим стимулирует его к высокопроизводительной деятельности. Поэтому принципиально недопустимо навязывание в принудительном порядке какой-либо формы стимуляции, в том числе путем раздражения рецептивных зон органов дыхания.
Все эти соображения дали основание считать, что критерием для оценки допустимости той или иной концентрации постороннего вещества в атмосферном воздухе является не только отсутствие вредного действия или запаха, но и субсенсорных влияний как тормозящего, так и возбуждающего характера.
В процессе выполнения исследований по гигиеническому нормированию атмосферных загрязнений были испытаны различные методы изучения рефлекторного действия этих веществ на человека. Как известно, именно рефлекторные влияния с рецепторов органов дыхания были положены в основу разработки так называемых максимальных разовых предельно допустимых концентраций атмосфепных загрязнений. Для изучения этих влияний были испробованы, кроме адаптометрического метода, плетизмография, пневмография, оптическая хронаксиметрия (Ф. И. Дубровская, К. А. Буштуева, М. Т. Тахиров, М. К. Борисова. М. М. Плотникова и др.). Эти методы, однако, не имели преимуществ перед адаптометрией. В последнее время в практику работ по изучению рефлекторного действия атмосферных загрязнений был внедрен метод электрокортикального условного рефлекса, который оказался наиболее чувствительным и удобным из всех методов, примененных ранее. Заслуга введения этого метода в практику гигиенических исследований принадлежит К. А. Буштуевой, Е. Ф. Полежаеву и А. Д. Семененко (1960).
Метод основан на десинхоонизации а-ритма под влиянием светового раздражения. Если наблюдаемому, находящемуся в темной электроэнцефалографической камере, перед нанесением светового раздражения давать для дыхания изучаемый газ в концентрации, самостоятельно не вызывающей десинхронизэции а-ритма, и через 10 секунд присоединять к действию пахучего вещества световое раздражение, то после нескольких сочетаний этих двух раздражителей десинхронизация начинает возникать до дачи света, т. е. вырабатывается условный рефлекс на пахучее вещество. Оказалось, что этот рефлекс, который называют электрокортикальным, вырабатывается на концентрации, лежащие ниже порога ощущения запаха и не действующие на световую чувствительность зри-
тельного анализатора. Данный метод обнаружения раздражающего действия атмосферных загрязнений на рецепторы органов дыхания нашел применение в работах по обоснованию предельно допустимых концентраций (В. А. Гофмеклер, Ю. Г. Фельдман, Т. М. Шульга, Г. И. Соломин) .
Можно ли, однако, рассматривать изменения в биотоках коры головного мозга, которые обнаруживает описанный метод, как свидетельство недопустимости присутствия в атмосферном воздухе испытуемых концентраций различных веществ?
Отмеченное нами ранее о запахах и световой чувствительности полностью применимо и к данному случаю. Мы имеем здесь дело с раздражением рецепторов органов дыхания, вызывающим образование условного рефлекса, т. е. с принудительной стимуляцией центральной нервной системы, которую мы выше уже признали недопустимой.
Можно было бы сказать, что рассмотренные нами рефлекторные процессы являются эфемерными и поэтому их не следует принимать во внимание. Действительно, мы имеем здесь дело с реакциями нестойкими: ощущение запаха быстро пропадает вследствие адаптации, быстро угасают и изменения потенциалов, возникающие в коре головного мозга под влиянием вдыхания пахучих веществ. Но хорошо известно, что в основе этого угасания лежит процесс торможения, при котором след возникшей реакции может длительное время сохраняться в нервных клетках. Так, в опытах К. А. Буштуевой, Е. Ф. Полежаева и А. Д. Семе-ненко угасшую реакцию на вдыхание сернистого газа можно было восстановить нанесением какого-нибудь постороннего раздражения, например прерывистого света. Поэтому описанные выше реакции нельзя рассматривать как эфемерные.
Все отмеченное нами выше относится к критериям оценки рефлекторного действия атмосферных загрязнений, осуществляющегося через рецепторы органов дыхания. Однако хорошо известно, что наряду с рефлекторным существует и общее действие, осуществляющееся после резорбции вредных веществ. Изучение резорбтивного действия представляло большой интерес, так как на этом изучении должно было базироваться установление максимальных допустимых среднесуточных концентраций атмосферных загрязнений. Для этих целей применяли хронический эксперимент на мелких лабораторных животных, содержавшихся в камерах с заданными концентрациями изучаемого вещества. В качестве тестов были испытаны изменения, наступавшие в условнореф. лекторной деятельности, соотношении хронаксий мышц антагонистов, выведении копропорфирина с мочой, активности холинэстеразы, белковых фракциях крови, в гистологическом строении внутренних органов, особенно аксодендральных и аксосоматических межнейронных связях, в поведении и весе животных и т. д. Большое внимание уделялось накоплению изучаемых веществ в органах животных.
Как известно, вредные факторы внешней среды не сразу вызывают в организме патологию. Значительно раньше, т. е. при меньших концентрациях и меньших экспозициях, они вызывают различные защитные реакции. Такие реакции не являются еще потологией и по прекращении действия вредного фактора довольно быстро исчезают. Некоторые думали, что появление защитных реакций нельзя рассматривать как критерий недопустимости изучаемой концентрации вредного вещества, что таким критерием может быть лишь наличие патологических изменений. Мы считаем эту точку зрения неправильной и решительно высказывались против нее еще на XIII Всесоюзном съезде гигиенистов. С нашей точки зрения, мобилизация защитных механизмов свидетельствует о том, что внешняя среда отклонилась от оптимального состояния. Поэтому мобилизацию защитных сил следует рассматривать как прямое доказательство несоответствия среды гигиеническому оптимуму.
Приведем некоторые примеры. При хроническом воздействии очень маленьких концентраций бензола, не вызывающих еще никаких изменений в системе кровотворения, обнаруживаются постепенно нарастающие признаки изменений в сфере искусственно выработанного стереотипа условных рефлексов. Эти изменения заключаются в развитии фазовых состоянии торможения, а затем в выпадении отдельных положительных условных рефлексов. В восстановительном периоде эти явления в течение короткого срока (1—2 недели) исчезают, сменяясь нормальной картиной высшей нервной деятельности (Ю. В. Новиков).
Само собой разумеется, что мы не имеем здесь еще дела с патологией. Здесь скорее всего мы сталкиваемся с начальными формами охранительного торможения. Гигиенист обязан, однако, рассматривать эти явления как признак отклонения среды от оптимальных условий, т. е. как свидетельство недопустимости присутствия в атмосфере изучаемого вещества в данной концентрации.
При исследовании действия очень малых концентраций вредных веществ в хроническом эксперименте обнаруживается в ряде случаев нарушение нормального соотношения между хронаксией мышц сгибателей и разгибателей (Чжао Чжен-ци, Дуань Фын-жуй, Ю. Г. Фельдман, В. А. Гофмеклер и др.). Поскольку нормальное соотношение хро-наксий мышц антагонистов рассматривается как результат субординационных влияний, нарушение этого сооотношения должно трактоваться как процесс торможения в головном мозгу, которое в свою очередь свидетельствует о возникновении защитных процессов и, следовательно, отклонении внешней среды от оптимального состояния.
При хроническом свинцовом отравлении происходит накопление свинца в различных органах и главным образом в костях. Исследование этого процесса при разных концентрациях свинца (М. И. Гусев) показывает, что отложение свинца в костях отмечается лишь при достижении определенной концентрации его во вдыхаемом воздухе (примерно 1 мкг на 1 м3). При более низких концентрациях, очевидно, количество вводимого в организм и выводимого из него свинца балансируется. Большинство специалистов считает, что накопление свинца в костях еще не является доказательством свинцового отравления и не может рассматриваться как патология. Можно думать, однако, что отложение свинца в костях является защитно-приспособительной реакцией: организм, не справляясь с элиминацией свинца во внешнюю среду, выводит его из кровяного русла путем иммобилизации в костях. Поскольку, как мы уже видели выше, защитные реакции свидетельствуют об отклонении внешней среды от оптимума, мы должны расценивать концентрации свинца порядка 1 мкг/м3 и выше как недопустимые для атмосферного воздуха.
Приведенные примеры показывают, что в трактовке изменений, происходящих в организме человека или экспериментальных животных при разработке предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений, нам пришлось принять иные, более строгие критерии, чем это делается в области промышленной токсикологии. Это однако, вполне естественно. С самого начала работы по нормированию предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений для нас было очевидно, что эти концентрации должны быть значительно ниже, чем в промышленности. В условиях промышленного предприятия рабочий вдыхает вредные вещества в течение 6—7 часов, а население дышит загрязненным воздухом круглые с(утки. В первом случае мы имеем дело со взрослыми практически здоровыми людьми в наиболее работоспособном возрасте, наиболее устойчивыми к вредным воздействиям, во втором случае мы имеем дело со стариками, больными, детьми, т. е. континген-тами, отличающимися пониженной сопротивляемостью к токсическим веществам.
Мало этого, когда гигиена труда устанавливает предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе цехов, она имеет в виду, что рабочий ежедневно в течение 17—18 часов проводит свой отдых в условиях чистого воздуха, в обстановке, благоприятствующей процессам восстановления. Поэтому коммунальная гигиена со своей стороны обязана обеспечить для отдыха и восстановления сил рабочего такие условия в его быту, которые наиболее способствовали бы течению этих восстановительных процессов.
Следовательно, коммунальная гигиена должна требовать оптимальных условий внешней среды для населения.
Мы не думаем, конечно, утверждать, что разработанные в СССР предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений являются окончательными. Наоборот, практика показывает, что в установлении их имелись ошибки, которые пришлось исправлять в ходе дальнейших научных исследований. Поэтому предельно допустимые концентрации следует непрерывно совершенствовать и пересматривать по мере получения новых научных данных. Нужно совершенствовать также методы и критерии их обоснования. Однако это обычный ход познания: абсолютная истина познается нами лишь путем постепенного приближения к ней через истины относительные.
ЛИТЕРАТУРА
Борисова М. К. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 61.—Буштуева К. А. Там же, стр. 92.—Бушту-е в а К- А., П о л е ж а е в Е. Ф„ Семе н е н к о А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, стр. 57.— Гофмеклер В. А. Там же, № 4, стр. 9.—Гусев М. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 7.—Д у а н ь Ф ы н-жуй. Гиг. и сан , 1959, № 10, стр. 12.—Д у б р о в с к а я Ф. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 44.—Плотникова М. М. Там же, в. 4, стр. 75,—Р я з а н о в В. А. Гиг. и сан., 1949, № 5, стр. 3.— О н ж е. Санитарная охрана атмосферного воздуха. М., 1954, стр. 48.—Т а хировМ.Т. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4. стр. 39,—Фельдман Ю Г. Гиг. и сан., 1960. № 5, стр. 3.—Ч ж а о Чжен-ци. Там же, 1959, № 10, стр. 7.
Поступила 14/11 1961 г.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЮ ВОДЫ, ЗАРАЖЕННОЙ ТУБЕРКУЛЕЗНЫМИ БАКТЕРИЯМИ, УЛЬТРАЗВУКОМ В СОЧЕТАНИИ С ХЛОРИРОВАНИЕМ
Старший научный сотрудник Л. И. Эльпинер, младший научный сотрудник Г. П. Яковлева
Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены водного транспорта и из кафедры коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова
Резкие биологические и морфологические отличия туберкулезных бактерий от других патогенных микроорганизмов определяют особенности действия на них дезинфицирующих агентов.
За последние годы достигнуты значительные успехи в борьбе с туберкулезом, но многое еще предстоит изучить и сделать, особенно по созданию санитарно-гигиенических предпосылок, которые могли бы послужить научной основой мероприятий по оздоровлению внешней среды. В литературе по дезинфекции объектов внешней среды в отношении
