CC BY
4
число рабочих, которым улучшены условия труда число лиц, рабочие места которых не соответствуют ' санитарно-гигиеническим нормам
Этот показатель позволит сравнивать работу различных СЭС, оценивать конечную продуктивность деятельности данной СЭС в динамике и намечать те объекты, на которые необходимо обратить особое внимание при планировании работы СЭС.
Внедрение для анализа деятельности СЭС
электронно-вычислительной техники не может, видимо, не отразиться и на форме отчета о деятельности СЭС. Но в настоящей форме отчета не предусмотрены графы для кодирования различных показателей при их обработке на ЭВМ. Введение этих граф, а также создание программ и алгоритмов для обработки и анализа результатов деятельности СЭС представляются нам своевременными и целесообразными.
Поступила 07.05.84
УДК 615.9.015.4.07
Б. М. Штабский
ОБ ОЦЕНКЕ КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПО В. Н. ТИХОНОВУ И В. к. ШИТИКОВУ«
Львовский медицинский институт
В работе В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова сделана попытка применить простейшую модель токсикокинетики «для оценки как материальной, так и функциональной кумуляции» при учете гибели животных в условиях эксперимента, проводимого по методике Ю. С. Когана и В. В. Станкевича [1]. Полученные результаты сводятся к предложению рассчитывать «константы скорости ослабления воздействия к и доли остаточного действия е в зависимости от числа затравок п и связанному с этим утверждению, что «использование коэффициента кумуляции по Кагану — Станкевичу для прогнозирования кумуляционной способности при варьировании однократных доз воздействия может быть источником ошибок».
Покажем, что в действительности источником ошибок является работа В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова. Прежде всего отметим, что авторы напрасно ссылаются на Е. Пиотровски [5], выбирая «открытую модель с одной областью обмена (в отечественной литературе — одночасте-вая модель [7, 9] — Б. Ш.) для описания функциональной кумуляции». Все модели, рассмотренные Е. Пиотровски, относятся исключительно к переносу и метаболизму веществ в организме, причем применимость какой-либо из них к конкретному веществу должна быть, естественно, в каждом случае подтверждена в эксперименте. Если действие яда можно связать с мгновенным значением его концентрации (или интегралом концентрации по времени) в органе, ответственном за развитие регистрируемого эффекта (в частности, летального исхода), прибегают не к одно-, а многочастевым моделям [4, 6, 10], которые, однако, «работают» лишь в тех случаях, когда явлениями кумуляции можно пренебречь [6]. Поэтому замысел авторов с самого начала представляется сомнительным.
Сказанное тем более справедливо, что для непосредственного описания развития эффектов во
1 Гигиена и санитария, 1984, № 4, с. 79—80.
времени служат, как известно, модели кинетики ферментативного катализа в присутствии ингибиторов [8], кинетики опухолевого роста [13] и др., — разумеется, с учетом граничных условий их применения. Последнее особенно важно, когда такие модели должны быть поставлены в соответствие с различными проявлениями кумулятивного действия веществ. Правда, для этого требуется еще различать первичный и производные эффекты кумуляции [11, 12] и, в частности, знать, что материальная и функциональная кумуляция (а также кумуляция смешанного типа) — лишь различные варианты первичного взаимодействия молекул яда с биополимерами-рецепторами [2] и что в общем случае первичная реакция лишь «запускает» токсический процесс, но сама по себе не несет ответственности за летальный исход. Авторы же статьи в буквальном смысле слова извлекают свои представления о материальной и функциональной кумуляции все из той же открытой модели с одной областью обмена.
В оригинальном виде эта модель предназначена для описывания выведения вещества из организма после однократного поступления определенной дозы (Ор). Предполагается, что в простейшем случае вещество равномерно распределяется по всем тканям, очень быстро достигает максимальной концентрации (Ср), вообще достижимой при введении данной Ор, и выводится со скоростью, пропорциональной Ср. Тогда в любой последующий момент времени (() концентрация (С) вещества в организме будет следующей:
С=Ср.е-", 0)
где е — основание натуральных логарифмов; /г — константа скорости выведения, связанная с периодом Т полувыведения (полусуществования) вещества условием:
к = 0,693/Г. (2)
^¡^Соответственно при л-кратном введении вещества разными разовыми дозами (£р) через равные промежутки времени (т) суммарная концентрация вещества в организме будет равна:
или в пределе (при л->-оо):
ИтС„ = Ср.—|ргг- (4)
В. Н. Тихонов и В. К. Шитиков используют иную символику, сразу распространяя равенства (1), (3) и (4) на функциональную кумуляцию (к чему нам придется вернуться ниже), но делают это, ошибочно полагая, что исходная модель может служить описанием материальной кумуляции, «и показатель к в этом случае будет иметь смысл константы скорости выведения вещества из организма». Иными словами, подразумевается следующее: материальная кумуляция равнозначна нарастанию общего количества вещества в организме в результате того, что скорость поступ-1^ления (о которой авторы забыли упомянуть) превышает скорость выведения. Но такое описание в первую очередь характеризует задержку вещества на путях переноса (детоксикации) и в депо, а не его участие в основном токсическом процессе. Между тем, как подчеркивал еще Н. В. Лазарев [3], в случае материальной кумуляции действие оказывает та часть вещества, которая необратимо (во всяком случае прочно и надолго) связывается тканью при очевидном условии, что «связывание происходит в самом основном токсическом процессе». В то же время перемещение и метаболизм вещества происходят, конечно, и в случае кумуляции функционального и смешанного типа и, следовательно, могут быть описаны аналогичными кинетическими уравнениями: модели переноса и биотрансформации веществ в организме попросту индифферентны к молекулярным механизмам кумуляции и заведомо абстрагированы как от первичного, так и от производных эффектов кумулятивного действия веществ. ** Остается добавить, что методика определения константы скорости выведения веществ из организма (кстати, описанная также Е. Пиотровски [5]) не имеет ничего общего с предложениями В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова: ее (или период Т полусуществования вещества) определяют по результатам соответственно спланированного острого опыта (например, изменяя концентрацию вещества в крови в различные моменты времени после введения) —естественно, вне всякой «зависимости от числа затравок л». Точно так же не-' зависимо от л определяют к или Т в условиях хронического опыта каждый раз (после любого по счету введения), когда возникает необходимость проверить постоянство установленных ранее значений. Если же исследователя интересует суммарная концентрация Сп вещества в орга-
низме после л-го введения, ее можно определить по формулам (3) или (4) при условии, что, кроме к, в остром опыте установлена также Ср. Однако до указанной проверки расчетное значение Сп имеет смысл теоретически ожидаемой величины, так как не исключается, что длительное воздействие яда может повлиять на соотношение скорости поступления (всасывания) и выведения (напомним, что, например, на фоне развившегося привыкания даже разовые дозы, равные или превышающие однократную ЕО50, к летальному исходу не приводят).
Что же предлагают В. Н. Тихонов и В. К. Шитиков? По их мнению, значение к следует рассчитывать по уравнению (3), зная однократную ЬОбо и среднее число введения разовой дозы £>,, до момента гибели животных «в условиях эксперимента, проводимого по методике Ю. С. Кагана и В. В. Станкевича». С этой целью авторы статьи превращают концентрацию Сп в равенстве (3) из искомой величины в заданную и заменяют Сп на 1-05о (соответственно вместо Ср подставляется Ор в виде 1/а ЬО50, где а 5, 10, 20 или 50. В результате из неправомерного условия
1 - е-*"1 1 _ а - 1 _
они находят приведенные в табл. 1 константы к, формально зависящие от л (некорректность иллюстрируют фигурирующие в ней константы скоростей со знаком минус).
Таким образом, предложения В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова отнюдь не «основаны на фундаментальных теоретических представлениях», как это указывается в статье. Они базируются на двух ошибочных допущениях, которые авторы, очевидно, считают само собой разумеющимися и согласно которым, во-первых, гибель животных при повторном введении несмертельных разовых доз наступает в тот момент, когда концентрация Сп нарастает до уровня, несовместимого с жизнью при однократном введении ЬО50, во-вторых, это условие выполняется безотносительно к тому, какова величина £>р. Первому противоречат хотя бы хорошо известные факты сверхкумуляции и привыкания, свидетельствующие об изменении чувствительности организма к яду в ходе опыта (повторное поступление эффективных Ор всегда приводит к закономерным изменениям исходного состояния организма, что лежит в основе фа-зовости развития токсического процесса и в общем случае исключает равенство концентрации яда в ответственном органе в момент гибели животных при однократном и повторном введении). Второе опровергается объективной зависимостью эффекта от дозы и, кроме того, очевидным образом противоречит смыслу равенства (4), словесное изложение которого в статье не слишком далеко от истины. Но если авторы признают, что при прочих равных условиях разным разовым дозам Ор соответствуют разные предельные уровня
С п. «которые не могут быть превышены при п-*-оо», то ведь и расчет k не может быть поставлен в зависимость от п, поскольку невозможно исключить, что гибель животных наступает после достижения lim С,„ а в равенстве (4), как и в равенстве (1) число введений (п) не фигурирует (практически lim Сц достигается за время, равное 4 Т= 4 • [8]). Соответственно нет никаких оснований выводить «аналитическую формулу, связывающую коэффициент кумуляции по Кагану— Станкевичу Kv. с долей остаточного действия е», под которой В. Н. Тихонов и В. К. Шитиков понимают множитель e-kt в равенстве (1) после замены t на «безразмерное время 0 = //т».
Чтобы уяснить физический смысл доли е с учетом указанной замены, обратимся к тем приемам, с помощью которых авторы используют «открытую модель с одной областью обмена для описания функциональной кумуляции». Прежде всего они заменяют концентрации С и Ср в равенстве (1) символами Ei и D, за которыми скрывается лишенный реального смысла «функциональный эффект..., выраженный через эквивалент дозы вещества, находящейся в организме» (что такое «эквивалент дозы» и как через него выразить «функциональный эффект», остается неизвестным, разве что под Et и D понимать все те же концентрации вещества в организме). В модифицированном таким образом уравнении (1) константа k скорости выведения вещества превращается в «константу скорости ослабления воздействия, отражающую долю нейтрализуемого функционального эффекта за единицу времени» (resp. долю нейтрализуемого «эквивалента дозы»). Затем вводится «безразмерное время 8» и выражение e = e~ke, причем авторы трактуют далее е как «долю остаточного действия, характеризующую интегральную степень ослабления эффекта». Тем самым они допускают сразу две ошибки: во-первых, ввиду безразмерности 6 «доля» е приобретает размерность константы k и потому не может быть долей; во-вторых, если принять, что г отражает остаточное действие, то ослабление эффекта должно характеризоваться величиной 1—е.
Если бы В. Н. Тихонов и В. К. Шитиков имели в виду любой реальный эффект, способный ослабевать во времени (например, угнетение активности фермента), константу скорости его убыли можно и следовало бы найти хорошо известными методами уже по результатам острых опытов. Применительно к летальному исходу модифицированное равенство (1) смысла не имеет, что налагает запрет на любые последующие построения, в которых k означало бы «константу скорости ослабления воздействия» по летальному исходу.
В. Н. Тихонов и В. К. Шитиков, однако, переходят к л-кратному введению вещества, и результатом воздействия становится теперь «суммарный функциональный эффект» £п или (в пределе) «критический суммарный функциональный
эффект» либо критическое накопление веществ^ в организме, которые не могут быть превышены при л->-оо (£крпт). Символы Еп и £крит понадобились, естественно, только для того, чтобы подменить концентрации Сп и lim СП в равенствах (3) и (4). Попутно авторы особо подчеркивают «важное для санитарного нормирования» значение равенства (4) и, вероятно, поэтому нигде более его не используют (иначе немедленно выяснилось бы, что константы k не могут зависеть oí п в трактовке В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова). Наконец, если верить написанному, в качестве Еп «использован... факт гибели 50 % животных в опытах с многократным введением l/s, Vio, У20 и '/so LD50 acuta». Но данный факт, во-первых, не имеет численного выражения, которое можно подставить в уравнение, и, во-вторых, при последующем переходе к коэффициенту кумуляции Кь оказывается уже не «фактом гибели 50 % животных», а дозой LD50 и не при многократном, а при однократном введении яда.
Действительно, чтобы придти к принципиально недоказуемой «строгой зависимости Кь от величины однократно вводимой дозы», В. Н. Тихо-^É нов и В. К. Шитиков выражают число п в равенстве (3) через К к, причем в статье вместо равенства (3) ошибочно названо равенство (2), относящееся к двукратному, а не л-кратному воздействию. С этой целью авторы принимают, что n = KkE/D (не предупреждая читателя, что здесь
£=LD5o, a D = ~ Щ>о ), а в равенстве (3) опускают индекс п при Е и таким путем превращают Еп в £,=LÖ5o. И при этом они еще утверждают, что «сам по себе обратный характер связи е и /Ск очевиден и полностью соответствует физическому смыслу переменных».
Характерно, однако, что авторы нигде не ставят под сомнение правомерность оценки кумулятивного действия веществ по Ку., найденным при я-кратном введении какой-либо одной Dp, будь то '/5. Vio, V20 или V50 LDso- Но то, что справедливо для каждой Dp в отдельности, не может стать неверным для их совокупностей. Поэтому, естественно, «примером ^ ошибочных выводов при изучении зависимости кумулятивного эффекта от ежедневно вводимой дозы» приходится считать противоположное заключение В. Н. Тихонова и В. К. Шитикова, равно как и их статью в целом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каган Ю. С., Станкевич В. В. — В кн.: Актуальные вопросы гигиены труда, промышленной токсикологии и профессиональной патологии и нефтяной и нефтехимической промышленности. Уфа, 1964, с. 48—49.
2. Каган Ю. С.. Штабский Б. М. — Гиг. и сан., 1974, №11, ' с. 69—73.
3. Лазарев Н. В. Общие основы промышленной токсикологии. М,—Л., 1938.
4. Лихтарев И. А., Шамов В. П. —В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, вып. 6, с. 831—838.
, 5. Пиотровски Е. Использование кинетики метаболизма и выведения токсических веществ в решении проблемы промышленной токсикологии. М., 1976.
6. Рашевски Н. Некоторые медицинские аспекты математической биологии. М., 1966.
7. Соловьев В. Н.. Фирсов А. А., Филов В. А. Фармакоки-нетика. М., 1980.
8. Уэбб Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма. М., 1966.
9. Филов В. А. — В кн.: Фармакология. Химиотерапевтнче-ские средства. Токсикология. Проблемы фармакологии. М., 1973, т. 5, с. 9—80.
10. Хохлов В. А., Бройтман А. Я. — В кн.: Применение ма-
тематических методов для оценки и прогнозирования реальной опасности накопления пестицидов во внешней среде и организме. Киев, 1971, с. 53—56.
11. Штабский Б. М. Методические основы изучения кумуляции в токсиколого-гигиенических исследованиях. Ав-тореф. дис. докт. Львов, 1975.
12. Штабский Б. М. — В кн.: Проблема пороговости в токсикологии. М„ 1979, с. 73—91.
13. Эмануэль Н. М. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов. М., 1977.
Поступила 27.06.84
Из практики
УДК 615.471.03:614.71-07
В. К. Христофулов, А. А. Комаров, И. В. Мардарович
ПОРТАТИВНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ФИКСИРОВАНИЯ ПОГЛОТИТЕЛЕЙ ПРИ ОТБОРЕ ПРОБ ВОЗДУХА
Коломыйская районная санэпидстанция Ивано-Франковской области
Для фиксирования поглотительных приборов при отборе проб атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений промышленностью слацнальные приспособления не выпускаются. Это обусловливает необходимость применять различные подручные средства, которые не всегда позволяют одному лаборанту отбирать пробы, в ряде случаев вынуждают его длительно находиться в атмосфере, насыщенной парами и пылью вредных веществ, не исключают разбивания поглотителей и возможного при этом травматизма (порезов рук).
С целью устранения перечисленных недостатков предлагаем сконструированное нами приспособление для фиксирования поглотителей при отборе проб атмосферного воздуха и воздуха 'производственных помещений. Оно позволяет
fнкcиpoвaть поглотители с пористой пластинкой, Рихтера, айцева, Петри, Полежаева, Гернета и др., заполненные нужными для конкретных условий поглотительными растворами.
Корпус приспособления, изготовленный из дюралюминия, имеет размер 290X275X144 мм и массу 2,5 кг. В корпусе установлен штатив размером 270X120X100 мм из
алюминия с 30 гнездами для поглотителей и запасной штатив с двумя гнездами для поглотителей Гернета. По мере необходимости форма гнезд может быть изменена. Имеется возможность к месту отбора проб взять поглотители 3— 4 видов в комплекте. Пробы можно отбирать одновременно на 2 ингредиента.
В корпусе приспособления — ванночка размером 260Х Х60Х35 мм, которая при определенных условиях заполняется льдом. Приспособление может присоединяться к штативу или с помощью ранцевых ремней надеваться на плечи работающего
Приспособление для фиксации поглотителей испытано в разных условиях (при отборе проб в кабине трактора, автомобиля во время движения, в поле при работах с ядохимикатами, на автомагистралях и др.). Полученные результаты показали, что использование данного приспособления почти в 20 раз сокращает бой поглотителей, повышает качество отбора проб, увеличивает производительность труда лаборантов и улучшает условия их труда.
Поступила 04.06.84
^УДК 628.34:628.394.6
С. Е. Боев, Н. В. Гринь, Д. И. Мавров, В. А. Солдатов
ИЗ ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОТСТОЙНИКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТОКОВ СТАНЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
Донецкий медицинский институт им. М. Горького
Одной из проблем предотвращения загрязнения моря до недавнего времени был сброс неочищенных технологических стоков станции технического умягчения воды для центральной парокотельной Ждановского морского торгового порта. Умягчение воды основано на содово-известковом способе и применении натрий-катионитовых фильтров. Технологическая схема водоумягчения включает бак-осветлитель для первичного устранения солей жесткости в подаваемой воде содово-известковым способом (на этом этапе жесткость исходной воды 20—21 мг-экв/л снижается до 5—6 мг-экв/л).
механические фильтры, на которых производится очистка воды от взвеси, поступающей из бака-осветлителя, натрий-катионитовые фильтры, где осуществляется окончательное умягчение воды до технологически требуемых регламентов жесткости (0,03—0,005 мг-экв/л) с последующей подачей потребителю. Химический способ умягчения воды в баке-осветлителе с использованием гашеной нзвесги — Са(ОН)г и соды — К'агС03 предусматривает первичное устранение солей жесткости (бикарбонатов и сульфатов кальция п магния) с образованием нерастворимых соединений карбоната
