CC BY
4
НА
УДК 614.72:546-311:616.24-008.4-036.12
Канд. мед. наук В. П. Мелехина
ОБ ИНГАЛЯЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОДОРОДНЫХ ионов ЖИВОТНЫХ С МОДЕЛИРОВАННОЙ ЛЕГОЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ
Центральный институт усовершенствования врачей, Москва
В наших предшествующих исследованиях (В. П. Мелехина), посвященных изучению рефлекторного и резорбтивного действия аэрозолей и паров минеральных кислот (серной, азотной, соляной) установлено, что биологическое действие определяется концентрацией водородных ионов. На основании этих исследований были рекомендованы и утверждены ПДК минеральных кислот в атмосферном воздухе на уровне 0,006 мг/м3 по концентрации водородных ионов. В то же время известно, что раздражающие вещества способны отягощять течение легочных заболеваний, поэтому представило интерес изучить резорбтивное действие в условиях моделирования легочных заболеваний.
Моделью хронической легочной недостаточности служил экспериментальный силикоз у белых крыс. Мы избрали бескровное однократное ин-тратрахеальное введение крысам взвеси пыли (E.H. Городенская), содержавшей 98,8% свободой двуокиси кремния. Дисперсность пыли около 2 мк. Животному вводили 50 мг пыли в 0,5 мл стерильного физиологического раствора. К осуществлению основного эксперимента приступили спустя 3 мес после выборочного патогистологического подтверждения развивающегося силикоза у животных. При микроскопическом исследовании легких наблюдался нерезкий периваскулярный и перибронхиальный фиброз с разрастанием коллагеновых волокон в межальвеолярных перегородках. Исследования выполняли в условиях длительного непрерывного вдыхания различных концентраций водородных ионов (на примере паров азотной кислоты) с экспозицией в течение 84 сут. Этот срок выбрали в соответствии с результатами наших предшествующих исследований, которые показали наличие изменений у здоровых животных уже на 1-м месяце экспозиции.
Сравнительное изучение влияния на больных и здоровых животных в течение почти 3 мес экспозиции позволяло не только выявить изменения, но и проследить их динамику. Опыт проводили в 4 сериях на 80 белых крысах-самцах, которые были распределены на 8 равных групп. Ежедневно контролировали концентрации в камерах с помощью спектрофотометри-ческого метода (М. Д. Манита и В. П. Мелехина). Полученные данные представлены в таблице.
Для суждения о возможных функциональных сдвигах в различных системах и органах животных были выбраны тесты g учетом результатов наших исследований токсикоднна.мики минеральных кислот (В. П. Мелехина). Оценивали общее состояние организма животных, т. е. наблюдали
за их поведением, приро-
Фактические концентрации водородных ионов в период затравки (М±т)
Концентрация, мг/м'
Группа животных Н+ ло молекуле Н
1а (здоровые) 16 (больные) 2а (здоровые) 26 (больные) За (здоровые) 36 (больные) 4а (здоровые) 46 (больные) 0,0243+0,0014 0,0243+0,0014 0,0052+0,0001 0,0052+0,0001 0,0023+0,00024 0,0023+0,00024 0 0 1,53+0,0880 1,53+0,0880 0,327+0,0063 0,327+0,0063 0,145+0,0147 0,145+0,0147 0 0
стом массы. Для оценки белковообразующей способности печени измеряли содержание БН-групп в цельной крови (X. М. Рубина и Л. А. Романчук). Функциональное состояние нервной системы оценивали по активности холинэ-стеразы цельной крови (по Д. Флейшеру и Е. Поупе в модификации Н. Н. Пушкиной и Н. В. Климкиной). О со-
стоянии системы гипофиз — кора надпочечников судили по выведению 17-кетостероидов с мочой (О. М. Уваровская). Изучали также фагоцитарную реакцию нейтрофилов крови (О. Г. Алексеева и А. П. Волкова).
На 3-м месяце затравки проведена функциональная нагрузка — голодание в течение 10 дней, когда животные получали 1/3 пищевого рациона. В конце затравки определяли содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках. Эксперимент завершился патоглстологическнм исследованием внутренних органов и центральной нервной системы. Все результаты исследований обработаны статистически в сравнении с соответствующим контролем.
Исследования показали, что вдыхание водородных ионов в концентрации 0,0024 мг/м3 (по молекуле 1,5 мг/м3) вызывает существенные изменения ряда органов и систем. Наиболее ранние сдвиги при воздействии ионов за-регистрированщ в отношении активности холинэстеразы цельной крови. Она оказалась сниженной у животных 1-й группы, однако наиболее ранние и более глубокие изменения по сравнению с контролем наблюдались у животных группы 16 с экспериментальным силикозом. Так, уже на 25-й день затравки у этих крыс было резкое снижение активности холинэстеразы. В то же время у здоровых животных, подвергавшихся воздействию одинаковой концентрации водородных ионов (группа 1а), изменений не отмечено. Угнетение активности холинэстеразы у животных данной группы проявилось только на 3-м месяце затравки после функциональной нагрузки голоданием. У животных 2-й и 3-й групп достоверных изменений указанного показателя по сравнению с контролем не было. Угнетение активности холинэстеразы у животных 1-й группы, очевидно, можно рассматривать как проявление субкомпенсацин.
Изменение количества БН-групп у животных группы 16 возникло в 1-й месяц затравки и имело более глубокие сдвиги в 2 фазы. Достоверное снижение их содержания у животных 1-й группы наблюдалось на 3-м месяце затравки после функциональной нагрузки голоданием. У животных группы 26, вдыхавших водородные ионы в концентрации 0,0052 мг/м3, увеличилось количество БН-групп в 1-й месяц затравки и после голодания. Нарушений данного показателя у животных групп 2а, За и 36 не наблюдалось. Увеличение содержания 17-кетостероидов в моче отмечено у животных групп 1а и 16 на 4-й неделе от начала затравки на 60 и 80% соответственно, и оно сохранилось до конца эксперимента. После голодания выделение 17-кетостероидов у животных группы 16 возросло в 1'/2 раза. Нормализация содержания 17-кетостероидов наступила ва 10-й день после прекращения затравки. Изменения этого показателя у крыс других групп не наблюдалось.
В процессе затравки фагоцитарное число и фагоцитарный индекс у крыс всех групп не изменялись.
Содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках определяли сразу после окончания затравки. Выявлено достоверное ее снижение у животных всей 1-й группы. Обнаруженное нами уменьшение количества аскорбиновой кислоты в надпочечниках и увеличение выделения 17-кетостероидов позволяют предположить повышение функциональной активности коры надпочечников при вредных воздействиях (Н. А. Юдаев; Е. И. Спыну; Н. А. Минкина).
Таким образом, длительное воздействие водородных ионов в концентрации 0,024 мг/м3 вызывает функциональные сдвиги у всех подопытных животных (как у здоровых, так и у больных). Реакция больных животных оказалась наиболее ранней и глубокой. На фоне 10-суточного экспериментального голодания эти изменения были более значительными. При длительном вдыхании водородных ионов в концентрации 0,005 мг/м3 выявлены изменения содержания БН-групп в крови только у больных животных, у здоровых достоверных сдвигов по сравнению с контролем не было. Концентрация водородных ионов на уровне 0,002 мг/м3 оказалась безвредной
для больных и здоровых животных в период всего эксперимента. Данные патогистологических исследований свидетельствуют о том, что длительное воздействие водородных ионов на уровне 0,024 и 0,005 мг/м3 явилось причиной развития патологических процессов во внутренних органах х.
Микроскопические изменения оказались наиболее выраженными у животных группы 16 в печени и селезенке. Печень находилась в стадии дистрофии. Изменения селезенки были неоднозначны; наряду с атрофией имелась гиперплазия. У здоровых животных группы 1а не было столь выраженных изменений в печени. Патогистологические изменения в легких больных животных контрольной (46) группы свидетельствовали о развившемся силикозе. Появление последнего сводилось к периваскулярному и перибронхиальному фиброзу с наличием отдельных клеточно-фиброзных узелков паренхимы легких и грубых коллагеновых волокон.
После затравки у больных животных 16 группы, помимо силикоза, наблюдалась картина тяжелой интерстициальной пневмонии с повышением содержания кислых мукополисахаридов в клетках инфильтрата и катаральным бронхитом с накоплением в просвете бронхов слущенных клеток эпителия и слизисто-белковых масс, богатых мукополисахаридами. Дистрофические изменения наблюдались в печени, почках, надпочечниках, клетках нервной системы. В мышце сердца установлен резко выраженный миокардит. У крыс группы 1а (здоровых) явления фиброза и клеточные инфильтраты были выражены несколько слабее, чем у больных. Патогистологические изменения внутренних органов у животных всей 2-й группы имелись, но были более слабо выражены, особенно у здоровых животных. После восстановительного периода патогистологические изменения сохранились.
Таким образом, на основании исследований, проведенных на здоровых животных и животных с экспериментальной хронической легочной недостаточностью, выявлены достоверные функциональные сдвиги при длительном ингаляционном воздействии водородных ионов в концентрациях 0,024 и 0,005 мг/м3. Воздействие водородных ионов в концентрации 0,0024 мг/м3 не вызывало сдвигов изученных показателей ни у здоровых, ни у страдающих хронической недостаточностью крыс.
Результаты исследований позволяют считать, что животные с моделированными заболеваниями оказываются более чувствительными к воздействию раздражающих веществ, что позволяет объяснить более высокую восприимчивость к атмосферным загрязнениям больных и ослабленных людей.
Учитывая влияние на ранимые группы населения водородных ионов, мы рекомендуем среднесуточную ПДК их в атмосферном воздухе снизить до 0,002 мг/м3.
ЛИТЕРАТУРА
Алексеева О. Г., Волкова А. П. — Гиг. и сан., 1966, № 8, с. 70—74. Городенская Е. И. — В кн.: Силикоз. М., 1951, с. 12—29. Манита М. Д., Мелехина В. П. — Гиг. и сан., 1964, № 3, с. 53—56. Мелехина В. П. — Там же, 1973, № 3, с. 6—9.
Минкина Н. А. — В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. М., 1962, с. 46—52.
Рубина X. М., Романчук J1. А. — Вопр. мед. химии, 1961, № 6, с. 652. Спыну Е. И. — В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. М., 1962, с. 257—262.
Уваровская О. М. —Пробл. эндокринол., 1956, № 3, с. 110—112. Юдаев Н. А. Биохимия стероидных гормонов коры надпочечников. М., 1956.
Поступила 29/XII 1978 г.
1 Патологические исследования выполнены сотрудником кафедры коммуналь-
ной гигиены Центрального института усовершенствования врачей А. Г. Ханиным.
INHALATIONAL EXPOSURE TO HYDROGEN IONS OF ANIMALS WITH SIMULATED PULMONARY INSUFFICIENCY
V. P. Melekhina
In a long-term experiment, effects of low concentrations of hydrogen ions were studied in healthy rats and in those with simulated pulmonary insufficiency. Both the healthy and notably the sick animals showed reduced resistance and overall reactivity to external influences.
УДК 615.277.4.092
А. П. Ильницкий, Н. Л. Власенко, В. М. Воронин, Т. X. Басиева
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭНДОГЕННОГО СИНТЕЗА КАНЦЕРОГЕННЫХ
N-H ИТРОЗОСОЕДИНЕН И Й1
Онкологический научный центр АМН СССР, Москва
Изучение возможности эндогенного синтеза канцерогенных N-нитрозо-соединений (НС) из предшественников началось 15 лет назад с работы Druckrey и соавт. В настоящее время уже опубликованы десятки сообщений, посвященных этой проблеме (А. П. Ильницкий и Н. Л. Власенко; Magee и соавт., и др.). Возможность синтеза НС в организме животных из предшественников (нитритов, вторичных, третичных и четвертичных аминов и амидов) была подтверждена не только появлением опухолей, индуцированных образовавшимися в организме НС, но и прямым определением этих соединений в желудочном и кишечном содержимом. При анализе результатов более 30 работ, посвященных этому вопросу, мы установили, что они были положительными примерно в 2/3 исследований. Авторы использовали высокие концентрации предшественников, создавали оптимальные условия для синтеза НС в организме.
Наряду с этим в последние годы накапливается все больше наблюдений, свидетельствующих о возможной связи между уровнем в воде водоемов одного из предшественников НС (нитратов) и онкологической заболеваемостью населения, в первую очередь раком желудка (нитраты, поступившие в организм, редуцируются в нитриты, которые в свою очередь могут вступать в реакцию нитрозирования). О существовании подобной связи, вероятно, свидетельствуют эпидемиологические исследования, выполненные в Чили (Zaldivar), Колумбии (Hawksworth и Hill; Correa и соавт., и др.), Англии (Hill и соавт.), Японии (Haenszel и соавт.) и некоторых других странах. Однако в экспериментальных условиях роль нитратов в эндогенном синтезе НС изучена совершенно недостаточно, хотя это могло бы дать дополнительные материалы, освещающие данный вопрос. Известны лишь единичные исследования подобного рода (Greenblatt и Mirvish).
Задачей настоящей работы являлось изучение возможности эндогенного синтеза канцерогенных НС при пероральном поступлении малых доз нитратов, нитритов и некоторых аминов (морфолина — МРФ, диметилами-на — ДМА). Чтобы приблизить условия эксперимента к практическим, дозы перечисленных соединений рассчитывали, исходя из ПДК этих соединений в воде водоемов: нитратов — 10 мг/л (по азоту), МРФ — 0,04 мг/л, ДМА — 0,1 мг/л. Дозы нитритов определяли по их концентрации в воде: 0,1, 1,0 и 10,0 мг/л (по азоту). Судя по литературным данным, МРФ и солянокислый ДМА, которые были выбраны для исследования, достаточно активно вступают в реакцию нитрозирования. В эксперименте использовали 331 мышь (самцов линии СВА, обладающих повышенной чувствительностью-
1 Результаты получены на животных с повышенной чувствительностью к дей ствию нитрозосоединений. Необходимо дальнейшее накопление материалов для реше-
ния вопроса о канцерогенной активности нитратов и нитритов в концентрациях, близких к ПДК. — Ред.
