Научная статья на тему 'О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ'

О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
14
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
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.

Текст научной работы на тему «О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ»

Выводы. 1. Экспресс-метод исследования цитотоксично-сти малорастворимых соединений является адекватной клеточной моделью для прогнозирования сравнительной цито-токсичности аэрозолей.

2. Длительность существования морфофункциональных изменений бронхолегочного перфузата после однократного введения пылей в трахею экспериментальных животных служит показателем степени выраженности цитотоксических свойств аэрозолей.

3. Одновременное исследование в опытах in vivo и in vitro цитотоксичности малорастворимых пылей может быть рекомендовано для предварительной оценки относительной безвредности аэрозолей с обоснованием для них ПДК, равной 10 мг/м3.

Литература

1. Безрукавникова Л. В., Купина Л. М., Архипова О. Г., Еловская Л. Т. // Ускоренные методы санитарно-гигиенического нормирования вредных веществ в воздухе рабочей зоны.— Ереван, 1988.— С. 167—168.

2. Быховский А. В., Комовников Т. С. // Патогенез пневмо-кониозов.— Свердловск. 1970.— С. 341—361.

3. Долгополова Е. Л. // Актуальные вопросы теоретической и прикладной токсикологии.— М., 1988.— С. 177—128.

4. Еловская Л. Т. // Гиг. труда.— 1988.— № П.— С. 4—7.

5. Ельничных Л. Н. // Профессиональные болезни пылевой этиологии.— М., 1974.— Вып. 2.— С. 114—121.

6. Измеров Н. Ф., Корбакова А. И., Каспаров А. А. Научно-методическое обеспечение государственного санитарного надзора в области гигиены труда на современном этапе.— М., 1987.

7. Кацнельсон Б. А. // Профессиональные болезни пылевой этиологии.— М., 1986.— С. 4—9.

8. Кацнельсон Б. А. Привалова Л. И., Балезин С. Л., Константинова Л. И. // Ускоренные методы санитарно-гигиенического нормирования вредных веществ в воздухе рабочей зоны.— Ереван, 1988.— С. 48.

9. Чекунова М. П., Фролова А. Д. // Гиг. и сан.— 1982.— № 3.— С. 69—71.

10. Шнайдман И. М., Алтынбеков Б. Е., Долгополова Е. Л. // Гиг. труда.— 1978.— № 10.— С. 54.

11. Gormlei J. Р., Brown R. С., Chamberlain D. R. // Ann. occup. Hyg.— 1980.— Vol. 23, N 2.— P. 225—228.

Поступила 03.09.89

КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990

УДК 616-057-02:613.632

В. Н. Чекаль, В. И. Сватков, Н. Г. Митрофанова, К. А. Рапопорт, Н. Д. Семенюк, И. В. Мудрый,

А. А. Сафиулин

• — • • * * * * А

О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Республиканский научный гигиенический центр

Минздрава УССР, Киев

i

Рекомендации по изучению комбинированного действия (КД) химических веществ [6] подводят своеобразный итог методическим достижениям отечественной гигиены в этой области. Важная отличительная особенность рекомендаций состоит в том, что в них не только отражены подходы и методы, но и определены перспективы развития исследований, направленных, в частности, на разработку теории КД (п. п. 1.4, 2.9 и 2.9.1 [6]). Рекомендации не содержат, однако, предложений о путях развития этой теории. Обратимся к другому документу, вышедшему в ООН несколькими годами раньше [2]. В п. 221 Приложения Ь тома II говорится, что «существующие методологии... могут быть расширены для целей обобщенной вероятностной оценки экспериментальных результатов..., что ведет к более полному количественному описанию коэффициентов взаимодействия» [2]. Проанализируем, как можно воспользоваться этими рекомендациями для развития перспективных предложений [6].

По утверждению рекомендаций [6], теория КД должна развиваться на основе понимания его механизмов, с тем чтобы уже на данном этапе изучения КД можно было бы устанавливать основной тип его в эксперименте (п. 1.4). Речь идет об основном типе КД потому, что даже в одном и том же эксперименте он может меняться в зависимости от условий эксперимента [6, 7], в том числе от одного показателя состояния организма (ПСО) к другому, а при исследовании данного ПСО — также от одних органов и систем организма к другим (п. 1.11) [6]. Такой синергоантаго-низм (термин 3. Леве) [3] — характерное свойство КД, и его, как нам представляется, в будущем следовало бы представлять в виде какой-то обобщенной оценки [2], а не вырывать из синергоантагонизма лишь один основной тип КД. И тогда, приводя к единой оценке (лучше — мере) всю совокупность исследованных ПСО, мы представим организм, подвергшийся комбинированному воздействию, как единое целое. О состоянии организма говорится также и в последнем пункте (п. 2.10) рекомендаций. В настоящее время уже

со(кд)

Данные подходы могут войти в будущую теорию КД..

разработаны подходы, алгоритм и начальные элементы программ для ЭВМ для сведения множества ПСО в обобщенную меру состояния организма при КД — ОМС(2^д) [4].

Тогда

«прямое количественное сопоставление... сдвигов отдельных функциональных, морфологических и биологических показателей интоксикации» (п. 2.8.5 [6]) будет состоять в определении ковариационных и корреляционных отношений между ПСО, так как это необходимо в соответствии с теорией вероятностей учитывать при обобщении (сведении) множества ПСО, чтобы оценка КД была не только обобщенной, но и вероятностной [2].

Сама обобщенная вероятностная оценка может быть многовариантной — принимающей не единственное решение. Чтобы этого не произошло, ее следует сделать адекватной по отношению к поставленной цели. Основной целью гигиенических исследований являются нормирование, гигиеническая регламентация (п. 1.10 [6]). На настоящем этапе этот пункт рекомендаций указывает, что «следует исходить из выбранного в соответствии с рекомендациями пункта 1.9 основного типа комбинированного действия». Однако в перспективе ориентация на основной тип КД будет противоречить самой сути вероятностной оценки.

О возможности появления синергоантагонизма как специфического свойства КД по отношению к отдельным ПСО в полном согласии с рекомендациями [6] следует сделать одну существенную оговорку. Получив обобщенную оценку организма в целом по совокупности исследованных ПСО, мы обязаны рассмотреть этот организм в качестве члена популяции (генеральной совокупности), т. е. придать обобщенной оценке вероятностный характер. Назовем такую оценку обобщенной вероятностной мерой — ОВМсо(кд) [8]: в ней должны быть сведены все свойства КД, только одно из которых отражается величиной коэффициента КД — Ккд.

Выборочное значение Ккд, полученное в эксперименте, можно распространить на популяцию. Интегральную вероят-

%

т

ность появления в популяции выборочного значения Ккд назо-

вем частной вероятностной мерой — ЧВМ (К£д)- Мы можем

поставить еще одну задачу: какова вероятность появления в популяции потенцирования (или антагонизма) самого по себе, независимо от конкретного значения Ккд в экспериментальной выборке. Обозначим такую вероятностью как ЧВМ™|кд) (либо ЧВМ^о(кл)) ИЬ Ее вычисление проводим с помощью следующей системы простых уравнений:

цоддпот _|

ШУПсо (кд) —1 цр) лдант ЧШПсо (кд)

ЧВМсоТ(кд) е//ант ' (кд)

/

анд

1

со(кд)

а(КС0(кд)) '

где ст(КС0(КД)) —среднеквадратичное отклонение выборочного коэффициента КС0(КД).

Смысл интегральной вероятности (1) состоит в том, что независимо от того, какой тип КД мы обнаружили в организме (потенцирование, аддитивность или антагонизм), в популяции организмов всегда существуют свои вероятности возникновения всех трех типов Ккд.

Тогда какой тип считать основным в популяции: тот, который можно обнаружить с большей вероятностью (ЧВМ), или тот, который более неблагоприятен для популяции (т. е. потенцирование)? Если иметь в виду конечную цель—гигиеническое регламентирование, то в случае потенцирования задача будет формулироваться следующим образом: до какого значения (называемого ПДКсо(кд)) необходимо уменьшить пороговое значение (Ь1шс[1) вредного фактора, участвующего в КД, чтобы величину ОВМ"°|кд) удалось бы снизить до уровня предельно допустимой вероятностной меры потенцирования — ПДВМ"£|КД). (Наречие «предельно» по отношению к вероятности несет лишь гигиенический смысл — по аналогии с «предельно допустимой концентрацией».)

При такой постановке задачи гигиенического нормирования КД ряд пунктов рекомендаций [6] потребует иного толкования, чтобы не входить в противоречие с ее решением.

П. п.. 1.6 и 2.8.3 [6] указывают на необходимость определения достоверности отличия Ккд от 1, что предлагается и в других методических рекомендациях [3]. Однако мы полагаем, что основываться на этой достоверности при гигиенической оценке среды (п. 1.6) будет само по себе интересным, но более полную оценку ее можно дать, лишь проводя сравнение коэффициентов для ряда факторов:

КСф0С-/ЮВМсп0°]кд(ф0с)] ПДВМ-|кд(фос)),

(2)

где ФОС — какой-то фактор окружающей среды, взятый в реальной концентрации, КС — коэффициент снижения.

П. 1.10.2 [6] предлагает при наличии «в эксперименте эффекта потенцирования... подтверждения такого потенцирования... для более надежной количественной оценки степени этого потенцирования»^ в том числе в хроническом эксперименте (п. 2.1 [6]). Но дело все в том, что вероятность потенцирования может быть, как свидетельствуют наши данные, сколь угодно мала по сравнению с вероятностью антагонизма, и потому возможности экспериментального обнаружения потенцирования.в условиях малой выборки практически обречены на неудачу: чтобы найти такое потенцирование в популяции, надо либо сделать выборку из нее очень большой, соизмеримой с популяцией, либо взять большое множество малых выборок. И то и другое невыполнимо, вследствие чего мы вынуждены прибегать к алгоритмам теории вероятностей.

П. 1.10.3, по которому «в случае антагонизма... ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии», можно толковать иначе. Если при пороговых концентрациях в эксперименте соблюдается неравенство

то современную редакцию пункта можно было бы сохранить. Если же соблюдается неравенство

• Г

0ВМС"0°]КД(Ф0С)|>ПДВМ,

(4)

V

ОВМс"0°|кд(фос)|<ПДВМ,

(3)

то формулировку пункта целесообразно привести в соответствие с этим, т. е. требовать установления нового ПДККД(ф0С).

П. п. 2.6.3, 2.8.1, 2.8.3 и 2.10 касаются соотношения концентраций химических соединений в экспериментальном

исследовании. На наш взгляд, выбор концентраций зависит от цели исследования: 1) если мы задаемся целью произвести гигиеническое нормирование, то в отечественной гигиене оно проводится исходя из порога хронического действия, и потому концентрация каждого вещества в эксперименте должна быть равна порогу, что отмечено также и в п. п. 2.8.3 и 2.10 [6]; 2) если наша цель — оценить данную гигиеническую ситуацию, то берем в опыт натурные соотношения (п. 2.6.3), что, однако, совсем даже необязательно, так как оценить ситуацию можно и сравнением с ПДКС0[кд(ф0Сц.

П. п. 2.9 и 2.9.1 рассматривают общую теорию КД. Весь предшествующий анализ подводит к тому, что теория должна отражать не только механизмы КД, на чем исключительно настаивают эти пункты, но и гигиеническое нормирование КД. Теория КД обязана подсказывать также способы установления ПДКС0(КД) независимо от того количества

факторов, которые позволяет исследовать один эксперимент, но в соответствии с количеством хотя бы приоритетных факторов данной среды. Для этого теория должна разработать метод обобщения такого множества экспериментов (в каждом из которых исследовано по 2—3 фактора), чтобы получить ОВМСО(КД) совокупного модельного эксперимента над всеми приоритетными факторами данной среды [4]. О перспективности такой задачи говорится в п. 1.2 [6] без указания, однако, на пути ее решения.

Способность, будущей теории рекомендовать способ обобщенной вероятностной оценки КД (п. 221 [2]) вполне соответствует функциям естественно-научной теории вообще [1]: 1) согласно синтезирующей функции теории, информация, содержащаяся в экспериментальном материале, подвергается конденсации; 2) концептуальная схема превращается в объяснительную теорию, если имеет место отказ от однозначной причинности в пользу вероятностной; 3) теория должна быть принципиально простой по сравнению с той простой регистрацией наблюдений, которая приводит к обилию труднообозримых численных массивов.

Такое совпадение предполагаемой теории КД с методическими требованиями к естественно-научной теории указывает на то, что в будущем разработка теории КД может оказаться на правильном пути.

Как нам представляется, в теории КД должно произойти четкое разграничение двух составных теорий: гигиенического нормирования КД и физиологических (биохимических) механизмов КД. Здесь мы выражаем полное согласие с точкой зрения автора [5], так как перевести бесконечное разнообразие механизмов КД в плоскость гигиенического нормирования КД еще очень долго не представится возможным, между тем как гигиеническое нормирование КД уже сегодня является неотложной задачей.

Теория гигиенического нормирования КД сможет эффективно развиваться только на основе использования прикладных разделов математики. Гигиенический норматив используется-для управления качеством окружающей среды, поэтому целе-. сообразно привлечение теории управления. Взаимодействие' между организмом и окружающей средой носит стохастический характер, поэтому гигиеническое нормирование желательно проводить на основе теории стохастической оптимизации. В теории КД, имея в виду качественное своеобразие КД .и раздельного действия ФОС, мы обязаны будем применить квали-метрию — науку о качестве. Безусловно, в теории КД нельзя с ходу отвергать достижения гигиенического нормирования раздельного действия, поэтому необходимо будет применить системный анализ указанных достижений и путей их интеграции. Одновременно следовало бы использовать также математический аппарат общей теории систем (ОТС) как метод интеграции разных отраслей знания в единой теории КДГ ОТС окажет-

ся полезной и в разработке системного подхода к гигиеническому нормированию вообще.

Литература

1. Баженов Л. В. Строение и функция естественнонаучной теории.—М., 1978.

2. Биологические эффекты ионизирующего излучения в сочетании с другими физическими, химическими или биологическими агентами // Ионизирующее излучение: Источники и биологические эффекты: Доклад Научного комитета ООН по действию атомной радиации за 1982 год Генеральной Ассамблеи.—Нью-Йорк, 1982.—Т. 2.—С. 675—780.

3. Методические рекомендации по вероятностной количественной оценке сочетанного влияния факторов радиационной и нерадиационной природы на организм.— Киев, 1981.

4. Методические рекомендации по формированию единой си-

стемы результатов исследования комбинированного, сочетанного и комплексного действия факторов окружающей среды.— М., 1987.

5. Нагорный П. А. Комбинированное действие химических веществ и методы его гигиенического изучения.— М., 1984.

6. Постановка экспериментальных исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ с целью разработки профилактических мероприятий: Метод, рекомендации.— М., 1987.

7. Сватков В. И. Некоторые особенности токсиколого-гигиени-ческого изучения комбинированного действия ДДТ и фос-форорганических инсектицидов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1971.

8. Сватков В. И., Чекаль В. Н., Семенюк Н. Д., Мудрый И. В. // Гиг. и сан.— 1987.— № 9.— С. 44—46.

Поступила 12.07.89

#

РЕДАКЦИОННЫЙ 'СОВЕТ:

Абдушелишвили Г. В. (Тбилиси), Акулов К. И. (Москва), Амрин К. Р. (Алма-Ата), Бакалян П. А. (Ереван), Бите А. П. (Вильнюс), Боков А. Н. (Ростов-на-Дону), Воронцов М. П. (Харьков), Габович Р. Д. (Киев), Гончарук Е. И. (Киев), Горбачев Е. М. (Новосибирск), Грушко Я. М. (Иркутск), Искандаров Т. И. (Ташкент), Калоянова С. (София), Квартовкина Л. К. (Волгоград), Линдберг 3. Я. (Рига), Мамедов А. М. (Баку), Маметалиев Б. С. (Фрунзе), Наколов С. X. (Краснодар), Павлов А. В. (Киев), Пере-лыгин В. М. (Москва), Петров Б. Д. (Москва), Рамзаев П. В. (Ленинград), Ролл Д. (США), Рудь Г. Г. (Кишинев), Русяев Я. Я. (Минск), Сардаров А. Н. (Ашхабад), Селюжицкий Г. В. (Ленинград), Силла Р. В. (Таллинн), Сымон Карел (Прага), Хорн К (Берлин, ГДР), Штанников Е. В. (Саратов), Юст Ян (Варшава)

Редактор Л. Ф. Громова Технический редактор Т. В. Нечаева

Художественный редактор Н. И. Кору нова

Корректор В. С. Смирнова

Сдано в набор 14.06.90. Подписано в печать 17.07.90. Т-03740. Формат 84Х 108!/|б. Печать офсетная. Усл. печ. л. 10,08

Усл. кр. отт. 10,71. Уч. изд. л. 12,06. Тираж 12 232. Заказ 1137. Цена 70 коп.

Ордена Трудового Красного Знамени Издательство «Медицина» Москва 101000. Петроверигский пер. 6/8

Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат Государственного комитета СССР по печати 142300 г. Чехов Московской области

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.