ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К УСТАНОВЛЕНИЮ АВАРИЙНЫХ ПРЕДЕЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 613.S32 + 614.71/.721:613.¡55.3

А. И. Эйтингон, Т. А. Шашина, К. А. Веселовская

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К УСТАНОВЛЕНИЮ АВАРИЙНЫХ ПРЕДЕЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ

ВЕЩЕСТВ

НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва

В аварийных ситуация* человек может подвергаться кратковременному, но значительному по интенсивности воздействию вредных химических веществ. Важность определения аварийного уровня воздействия химических веществ подчеркивают многие исследователи (Л. А. Тиунов и соавт.; А. И. Эйтингтон и И. П. Уланова; Zielhius, и др.). Для установления максимально допустимых концентраций (МДК), вызывающих юбратимые функциональные изменения и снижение умственной и физической работоспособности на 10—30%» (Л. А. Тиунов и соавт.), необходимы наблюдения за людьми. При этом лимитирующим критерием является изменение психофизиологических показателей, таких, как внимание, скорость реакции на световой и звуковой раздражители, тонкая координация движений и пр. Естественно, что установление МДК вредных химических веществ весьма важно для оценки гигиенических условий профессиональной деятельности некоторых специалистов (водителей, пилотов и др.) не только в аварийных условиях. Так, анализ данных литературы, приведенный Л. А. Тиуновым и В. В. Кустовым," показывает, что окись углерода, например, вызывает изменения психофизиологических функций при таких концентрациях, с которыми человек периодически контактирует в бытовых и производственных условиях.

Вместе с тем для многих людей, оказавшихся в аварийной ситуации, критическими факторами являются не изменения тонких психофизиологических функций, а адекватная оценка обстановки и способность покинуть опасную зону, что обеспечивается сохранением определенной степени "умственной деятельности и двигательной активности. Знание соответствующих аварийных уровней воздействия химических соединений весьма важно для спасательных служб, осуществляющих эвакуацию людей из аварийной зоны, и для медицинских работников, разрабатывающих меры по поддержанию жизненных сил организма и оказанию помощи пострадавшим.

В связи с тем что наблюдения за людьми ограничены по интенсивности воздействия, аварийные уровни химических соединений должны устанавливаться на животных с обязательным контролем за временем восстановления жизненно важных функций организма. При обосновании МДК используются тонкие психомоторные реакции. В отличие от этого аварийный уровень воздействия допускает снижение двигательной активности, поведенческих реакций либо условнорефлекторной деятельности до 30% при условии восстановления функциональных изменений. Ввиду определенной ограниченности и трудности проведения исследований на людях следует оценить возможность такой экстраполяции. В качестве тест-вещества была выбрана окись углерода, которая является компонентом продуктов горения, выделяющихся, например, при пожаре. При горении ряда материалов, в частности полимерных, окись углерода определяет характер и степень интоксикации от воздействия всего комплекса продуктов горения.

Нами проведены исследования на белых крысах-самках массой 180—240 г. Затравку животных осуществляли чистой окисью углерода (из баллонов) в течение 5 мин в камерах объемом 200 л. Контроль за содержанием окиси углерода в камерах проводили с помощью газохр(.матогра-фического метода (химические анализы проводились под руководством канд. биол. наук Л. Т. Поддубной).

В предварительных исследованиях установлена CL^ окиси углерода при 5-минутной экспозиции, равная 16,8 (16,3-i-17,3) мг/л (CIlt= 15,4 мг/л, CLM—18,0 мг/л). Со-

стояние подопытных животных оценивали в динамике (сразу после воздействия, через 1, 4, 24, 96 и 168 ч) по комплексу показателей: содержанию карбоксигемогло-бина (СОНЬ) в крови, рН крови, частоте дыхания, спонтанной двигательной активности, суммационно-порогово-му показателю, артериальному давлению, поведенческим реакциям («норковый рефлекс», реакция на агрессивность), условнорефлекторной реакции пассивного избегания, условнорефлекторной реакции в лабиринте с пищевым подкреплением. функциональному состоянию периферического не, в : — по скорости распространения возбуждения (С. Д. Ковтун и Н. В. Кокшарева).

При острой интоксикации окисью углерода в концентрации 10 мг/л с 5-минутной экспозицией у белых крыс наблюдалось возбуждение, сменявшееся угнетением состояния, снижением двигательной активности, нарушением координации движений у части животных. Сразу после воздействия выявлено резкое снижение (на 83%) спонтанной двигательной активности, сохранявшееся и через 1 ч после воздействия (снижение на 63%). Также резко снизились величина «норкового рефлекса» (на 75%), рН крови (до 7,03±0,03, контроль — 7,35±0,01), суммационно-пороговыИ показатель и частота дыхания. При этом два последних показателя оставались достоверно измененными в течение 4 ч. На 4-е сутки после воздействия отмечено достоверное увеличение частоты дыхания. Изменения артериального давления и условнорефлекторных реакций не были достоверными, так же как и реакция на агрессивность. На 24% уменьшилась скорость проведения возбуждения по периферическому нерву, которая оставалась достоверно сниженной и через 1 сут после воздействия. Таким образов, сразу после воздействия окиси углерода в концентрации 10 мг/л отмечались достоверные изменения 7 из 11 исследуемых показателей. Содержание СОНЬ в крови подопытных животных сразу после воздействия возросло до 68,9±0,5% от исходного уровня (1,5±0,8%). Через 4 ч содержание СОНЬ было еще повышенным (9,4± ±4,4%), но уже не отличалось достоверно от исходной величины.

При оценке состояния подопытных животных, подвергавшихся воздействию окснси углерода в концентрации 4 мг/л, использовали показатели, вызывавшие наиболее значительные и стойкие изменения у животных при действии большей концентрации. Результаты исследования приведены в таблице. Сразу после воздействия были отмечены достоверные изменения функционального состояния периферического нерва (снижение на 23% скорости проведения нозбуждения по нерву) и увеличение частоты дыхания. При этом содержание СОНЬ в крови увеличивалось до 14%.

Воздействие окиси углерода в концентрации 10 мг/л вызывало значительную карбоксигемоглобинемню, сопровождавшуюся выраженными изменениями большинства исследованных показателей у подопытных животных. Снижение частоты дыхания свидетельствует о тяжести интоксикации, так как при кратковременном воздействии окиси углерода в концентрации 1—3 мг/л обычно наблюдается развитие гипервентиляции (Л. А. Тиунов и В. В. Кустов). Только на 4-е сутки после воздействия происходило компенсаторное увеличение частоты дыхания.

Следует отметить стойкость изменения частоты дыхания, суммационно-порогового показателя, функционального состояния периферического нерва. На подобное снижение моторной скорости проведения по перифериче-

о

и

а

I

g

4»

3

3 о.

to

г--" Шю о

-о ■

5 л

Soll о

о II

ст> «о

ю о

—О ■

со Л о0-

н

ю to

•Ч1

г— щ о -о -

«-Л

СО

ю о

ei ci

+1 +1

ю «о 00 о> сч ißt- ю

О — о

-о"—о-

емЛоЛ -"О. о а-

II II —

to —

00 ~1 V — о —

II е* pi _ о ю о

II

to

m о

ю и» г-см" о — II II II

in (N СТ> оо оо ю счюг^ю ю о — о о

-о -

оо Л 2а. II

«-л

£2 а. II

о о

-О —О -—О -

оЛоЛ^У

_-а. „-а.

Я +J "J

to to

а

1 CO СП -r

CM

II

CN О

II

Ю

-О -

5 л

S^-

ll

со

—О ■

<N Л

О

II

СО тр

3 00

00

о ,о - о -о'-

СО

II

см

to

to in

CM* тГ —Г

II II II

in со о> 00 s ю" СЧ IO ^ ю ю о ~ о о —о —о —о -оо До Л5 Л

II II II.

t- lO Ф N Ю

10

Iii

11

о «

см _ о —О ■

оо а-

II

ы г-" ю

N

о II

о

to*

ю о

—О"

см Л 0 й-II .

to

+i о

to"

СМ,о

- о -о-

«-Л

со СХ,

II о со

Ю О Г-СЧ со" —Г

II II II

ю со ст> оо" см" ю см ю щ о — о о —о"-О-о"-

ю До Д t— л

-"^со'^о0-

II II II

О Ю

S со"

о 00

II

00 to

tOlO о

Ю

II

СО

о II

to"

m о

-О-

о"0-

II о

II

со Ю — о -о"-

СО

II о

10 in

ci -г" —Г

11 II II

А

Iii

ю 00

NiO<I>in iО о — о о

-о"-О-о" -

ooVioVcoV

о^щ'0--"0-II II II о о>

ем" — со см — — ем

= 1

л S

СО

t- га

ж со

са "—'

ч д

« s

i ш

Ё н

£ 3

се М О с

се 3 Я

£ S

о .

g-5

с >, о . X л О.Ч

«5« га

О

"Ii

'5

• О) СП э*

Sä

5 s

X о. о

X о^

»с г

Si о о с л

к

с х S

JQ =

§ 2 s g S о О- >. S go о

>>

н >»

X X X

к

X

о

X X

СО X

3 *

ш

о -о"

И -Г-

и -i«

« о

D" U

скому нерву после воздействия окиси углерода указывают РопвоМ и соавт. Несмотря на то что через 7 сут после воздействия не отмечалось достоверных различий показателей у подопытных и контрольных животных, значительное уменьшение двигательной активности (на 83%), «норкового рефлекса» (на 75%), резко выраженный ацидоз и увеличение содержания СОНЬ до опасного для жизни уровня не позволяют считать концентрации 10 мг/л аварийным уровнем воздействия при 5-минутной экспозиции

Окись углерода в концентрации 4 мг/л вызывала умеренное снижение скорости проведения возбуждения по периферическому нерву (на 23%) и незначительную гипер-" вентиляцию. Указанные изменения восстанавливались уже через 4 ч после воздействия. При этом содержание СОНЬ (14%) соответствовало уровню, при котором отмечаются первые субъективные ощущения у человека (Л. А. Тиунов и В. В. Кусков). Указанная концентрация (4 мг/л) может быть принята за пороговую при экстремальном воздействии окиси углерода для белых крыс при 5-мннутной экспозиции и обозначена символом Ытех{г-

Правомерность прямой экстраполяции экспериментальных данных на человека, установленная при изучении процессов образования и диссоциации СОНЬ (И.И.Да-ценко и соавт.), позволяет принять за аварийный уровень воздействия величину, соответствующую Ь1шех(г для животных, т. е. 4 мг/л.

Вместе с тем анализ данных литературы и результатов собственных исследований показывает, что чувствительность человека по сравнению с чувствительностью мелких лабораторных животных (мышей и крыс) к острому воздействию окиси углерода несколько. выше (в 2—4 раза). Учитывая также более раннее нарушение психофизиологических реакций у человека при увеличении содержания СОНЬ на 3-—4%, можно полагать, что уменьшение аварийного уровня воздействия окиси углерода в 4 раза будет обоснованным при установлении МДК.Таким образом, рекомендуемая величина МДК будет составлять 1 мг/л для 5-минутной экспозиции.

Ориентировочная величина МДК для 5-минутной экспозиции, рассчитанная на основании доза-временной зависимости (Л. А. Тиунов и соавт), составила 1078 мг/м3, т. е. она очень близка к рекомендуемой нами.

Выводы. 1. Предложенный методический подход позволяет в экспериментах на животных установить на строго определенное время экспозиции аварийный уровень воздействия химического соединения, гарантирующий сохранение жизненно важных функций организма н способность самостоятельно покинуть опасную зону, а также максимально допустимую концентрацию вещества, не вызывающую субъективных ощущений и гарантирующую определенную степень умственной и физической работоспособности (70—90%) в аварийной обстановке.

2. Установлены аварийный уровень воздействия окиси углерода (4000 мг/м8) и МДК окиси углерода (1000 мг/м3) для 5-минутной экспозиции.

Литература. Даценко И. И., Тиунов J1. А., Штаб-ский Б. М. и др. — В кн.: Гигиена окружающей среды. Киев, 1979, с. 66—67. Ковтун С. Д., Кокшарева Н. В. — Гиг. и сан., 1980, № 6, с. 51—52.

Тиунов Л. А., Румянцев А. П., Колосова Т. С. и др. —

Воен.-мед. ж., 1974, № 10, с. 58—60. Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода. М., 1980.

Эйтингон А. И., Уланова И. Л. — В кн.: Безопасность

людей на пожарах. М., 1979, вып. I, с. 13—20. Ponsold W., Pankow D., Glatzel W. et al. — Z. gcs. Hyg.,

1977, Bd 23, S. 6—7. Zielhius R. L. — Ann. occup. Hyg., 1970, v. 13, p. 171 — 176.

Поступила 01.09.82