CC BY
4
© А. М. БОЛЬШАКОВ, В. В. НЕРЮЕВА. 1992 УДК 613.632:547.84 11:6I3.155.3
А. М. Большаков, В. В. Нерюева
ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСАНОВОГО
СПИРТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
ММА им. И. М. Сеченова
Диоксановый спирт (4-метил, 4-оксиэтил-1,3 диоксан, С7Н14О3) находит широкое применение в качестве пластификатора — модификатора по-ливинилхлоридных смол и других полимерных материалов, а также растворителя органических веществ, лаков и красителей. Данное соединение — прозрачная жидкость со специфическим запахом, хорошо растворимая в воде и органических растворителях, мол. масса 146,19, плотность 1,0919 г/см3, температура кипения 217 °С, давление паров при 20 ЭС 0,1259 мм рт. ст. Расчетная максимально достижимая концентрация в воздухе при 20 °С — 1,05 мг/л.
В связи с недостаточной изученностью биологического действия диоксанового спирта [4] перед нами была поставлена задача исследовать его токсические свойства в острых, подостром и хроническом опытах. Как показали результаты исследований, по величине среднесмертельных доз при пероральном введении диоксановый спирт относится к малотоксичным веществам, причем видовые и половые различия чувствительности к данному соединению не выражены (табл. 1). Клинически картина острого отравления диоксано-вым спиртом характеризуется симптомами поражения нервной системы: выраженное двигательное возбуждение сменяется заторможенностью, нарушением координации движений, атаксией и боковым положением в терминальной стадии. Гибель животных наблюдалась в основном на 1-е и 2-е сутки после введения вещества. Раздражающее действие диоксанового спирта при однократном нанесении его на кожу кроликов выражено слабо. Вместе с тем при внесении препарата в конъюнктивальный мешок глаза кролика отмечаются сильный отек конъюнктивы, выраженная гиперемия, обильное серозное отделяемое из глаз.
Изучение кожно-резорбтивного действия проведено на белых крысах при погружении 2/з хвоста животных в пробирки с диоксановым спиртом на 4 ч в сутки на протяжении 14 дней. Гибели животных в течение опыта не наблюдалось, однако по окончании эксперимента отмечен ряд статистически достоверных (р<:0,05) изменений: увеличение суммационно-порогового показателя (СПП) и активности щелочной фосфа-тазы (ЩФ), снижение активности аланинамино-трансферазы (АЛТ), что свидетельствует о возможности диоксанового спирта проникать через неповрежденные кожные покровы и вызывать признаки интоксикации.
С целью установления порогов острого действия диоксанового спирта при различных путях поступления в организм белых крыс изучено влияние его различных доз и концентраций на исследовательскую и двигательную активность, СПП, количество эритроцитов, лейкоцитов и содержание гемоглобина в крови, активность ШФ, лак-
татдегидрогеназы (ЛДГ), аспарат- и аланинами-нотрансфераз (АСТ, АЛТ), лейцинаминопептида-зы (ЛАП). В опытах были испытаны несколько доз вещества, соответствующие 'Д. х/\ъ и '/45 от ЬО50. Установлено, что при однократном пероральном введении диоксанового спирта в дозе 1900 мг/кг ('/5 ЬО50) происходит статистически достоверное (р<0,05) снижение СПП, исследовательской реакции, повышение содержания гемоглобина, снижение активности ЛДГ, повышение активности АСТ и ЩФ. Доза диоксанового спирта, равная 630 мг/кг ('/15 ГО50), приводила только к снижению исследовательской реакции и СПП. При воздействии препарата в дозе '/45 ЬО50 не наблюдалось изменений изученных показателей. Таким образом, порогом острого перорального действия диоксанового спирта является доза, близкая к 630 мг/кг, что указывает на малую опасность развития острых несмертельных отравлений при пероральном поступлении вещества.
В связи с низкой летучестью диоксанового спирта смертельные концентрации в воздухе затравочных камер получить не удалось (СЬ> мг/л). Для установления порога острого действия диоксанового спирта были испытаны следующие концентрации: 100, 50 и 12 мг/м3. Вещество перед подачей в камеры предварительно подогревали до 80 °С (данная температура имеет место в реальных производственных условиях). Контроль за содержанием паров и аэрозолей диоксанового спирта в воздухе затравочных камер проводили по разработанному нами методу, основанному на гидролизе диоксанового спирта до формальдегида, разбавленные растворы которого при нагревании с хромотроповой кислотой в кислой среде образуют окрашенное соединение, определяемое следующим фотометрическим измерением. Нижний предел измерения 5 мкг в анализируемом объеме пробы (5 мл).
Наибольшая из испытанных концентраций приводила к статистически достоверному (р<0,05) изменению СПП, исследовательской и двигатель-
Таблица 1 Показатели токсикометрии диоксанового спирта
Уста-
Показатель Вид ЖИВОТНЫХ новленная
величина
LDso. мг/кг
Limacpo, мг/кг Limac inh мг/м3
[cum
Порог подострого действия, мг/кг
Порог хронического действия, мг/м3
Мыши
Крысы-самцы Крысы-самки Крысы
6800 9500 8800 630 50 5.6
320
Таблица 2
Показатели функционального состояния организма животных при остром ингаляционном воздействии диоксанового спирта (М±т)
Показатель
Период Концентрация, мг/м3
и я Л л и > -
tldUi'tlU* дения 100 50 12 контроль
15 мин 7.7±0,76 7,7±0,87 7,2±1,10 7,1 ±0,32
3 ч 1,5±0.43 1,8±0,32 2.7±0,43 2,1 ±0,43
24 ч 0,6±0,32* 1,8±0,43 2,7±0,43 2,9±0,65
15 мин 13,9±1,13* 11,7±0,65 10,7± 1,62 9,4 ±1,30
3 ч 5,1 ±0,92 4,3±0,97 4,3±1,19 6,0±1,13
24 ч 6,7± 1,41* 2,5±0,40 3,3±0,83 2,8± 1,07
15 мин 5,0±0,20* 5,6±0,22* 7,7±0.11 8,3±0,32
3 ч 3,7±0,11* 4,9±0,20* 7,6±0,11 7,8±0,32
24 ч 8,1 ±0,32* 7,4±0,43* 6,7±0,32 5.6±0,54
24 ч 9,4±0,2* 8,3±0,34 7,9±0,37 7,7±0,29
24 ч 7,7±0,30* 8,2±0,64 8,5±0,48 9,0±0,39
24 ч 13,5±0,36* 12,27±0.74 11,5±0,51 1!,2±0,45 .
24 ч 105,2 ±6,30 127,0± 10,29 121,5±5,46 114,4±6,72
24 ч 21,8±1.89 21,5±2,31 22,4± 1,47 20,4±2,73
24 ч 1608,6±200,13 1694,2± 112,64 1735,7 ±152,46 1728.0 ±123,06
24 ч 29,4 ±1,05 26,4 ±2,73 29,2±2,31 26,8±0,84
75,2±6,30* 62,0±6.09 51,6±4,20 56,«±6,09
Двигательная активность (число вставаний в банке)
Исследовательская активность (число заглядываний в норку)
СПП. В
Количество эритроцитов (ХЮ в 1 л) Количество лейкоцитов (ХЮ в !л) Содержание гемоглобина, г% Активность: АЛТ, ME ACT, ME ЛДГ. ME ЛАП. ME ЩФ, ME
Примечание. Звездочка — достоверность различий с контролем (р<0,05).
ной активности, содержания гемоглобина, количества лейкоцитов и эритроцитов в крови, увеличению активности ШФ. Изменение СПП отмечено также при воздействии концентрации 50 мг/м3. Концентрация диоксанового спирта, равная 12 мг/м, оказалась недействующей по всем изученным показателям (табл. 2). Таким образом, пороговая концентрация диоксанового спирта при однократном ингаляционном воздействии установлена на уровне 50 мг/м3 (по изменению СПП), что свидетельствует о высокой опасности развития острого несмертельного отравления
В опытах с повторным пероральным введением различных доз диоксанового спирта выявлено отсутствие у него выраженных кумулятивных свойств. Коэффициент кумуляции для крыс по Лиму равен 5,6, а при многократных введениях вещества в дозах '/г и '/з l-D5<> коэффициенты кумуляции соответственно составляют 5,5 и 10,0.
С целью подтверждения полученных результатов в подостром опыте изучено действие диоксанового спирта в дозах 950, 320 и 95 мг/кг на динамику массы тела, СПП, исследовательскую и двигательную активность, содержание эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина в крови, мочевой кислоты, азота мочевины, креатинина, общего белка, альбуминов, прямого и непрямого билирубина, холестерина сыворотки крови, а также активность ШФ, ЛДГ, ACT, АЛТ, ЛАП.
Установлено, что повторное поступление в организм доз 950 мг/кг приводит к развитию характерных изменений состояния нервной системы (снижению исследовательской реакции, двигательной активности на 1-й и 2-й неделях эксперимента, фазовым изменениям СПП: увеличение показателя в теченне 3 нед сменялось его снижением), периферической крови (повышению количества эритроцитов и лейкоцитов), повышению уровня мочевой кислоты сыворотки крови, возрастанию активности ACT и ЛДГ и снижению активности ЛАП. Воздействие диоксанового спирта в дозе 320 мг/кг приводило к увеличению активности ACT и ЛДГ, а также снижению двигательной активности и увеличению СПГ1. Сдвиги в организме подопытных животных этой груп-
пы возникали в основном на 7—14-й день эксперимента и затем исчезали, несмотря на продолжение введения вещества. Таким образом, установлено, что порог подострого действия диоксанового спирта равен 320 мг/кг, а доза 95 мг/кг является максимальной недействующей. Полученные в подостром опыте результаты также указывают на отсутствие у диоксанового спирта выраженных кумулятивных свойств.
С целью прогнозирования допустимых уровней воздействия диоксанового спирта в воздухе рабочей зоны проведен расчет величины ПДК с учетом кумулятивных свойств продукта.
^ пдк=1,16 ^ (Ьо — 2,86,
где (Ьо — абсолютная величина ежедневно вводимой доЗы, приводящей к гибели 50 % животных через 20 введений [1].
Таким образом, согласно расчетным данным (прогнозируемая ПДК — 12,6 мг/м3) диоксановый спирт следует отнести к 4-му классу опасности. С учетом данных литературы о специфическом гонадотропном действии 1, 3-диметилдиоксана [2, 3], являющегося структурно близким к диокса-новому спирту соединением, мы сочли целесообразным проведение хронического токсикологического эксперимента. Принимая во внимание слабо выраженные кумулятивные свойства, порог и характер выраженности хронического ингаляционного действия спирта определяли в опытах с концентрациями 100, 50 и 10 мг/м3.
Как показали результаты опытов, ингаляционное воздействие диоксанового спирта в концентрации 100 мг/м3 вызывает существенные изменения в организме животных. При этом со стороны нервной системы отмечались изменения СПП, уменьшение показателей двигательной и исследовательской активности, ориентировочной реакции. Воздействие максимальной испытанной концентрации приводило к значительным изменениям функционального состояния печени,проявляющимся в нарушении антитоксической функции, ферментативного статуса, повышении содержания сульфгидрильных групп. При этом морфофункцио-
нальные изменения в печени характеризовались развитием неспецифичсских реакций в виде зернистой дистрофии, перипортального фиброзирова-ния и склерозирования с частичной облитерацией сосудов. Со стороны почек в этой группе животных отмечалось повышение плотности мочи на 10-й день и 3-й месяц экперимента и повышение содержания белка в моче.
При воздействии максимальной концентрации диоксанового спирта со стороны гонад у крыс отмечалось уменьшение Бремени подвижности сперматозоидов, уменьшение размеров семенников и их массовых коэффициентов, а также развитие дистрофических изменении г извитых семенных канальцах, выражавшихся в разряжен-ности сперматогенного эпителия.
Воздействие диоксанового спирта в концентрации 50 мг/м3 также приводило к изменениям со стороны нервной системы, возникавшим в начальные периоды эксперимента. Выявленные изменения со стороны печени и почек были сходными, но менее выраженными по сравнению с группой, подвергавшейся воздействию максимальной концентрации.
При воздействии диоксанового спирта в концентрации 10 мг/м3 не отмечалось сдвигов показателей функционального состояния организма подопытных животных на протяжении всего эксперимента.
Полученные данные позволяют рассматривать концентрацию 50 мг/м3 как близкую к пороговой в условиях хронического опыта.
С целью выявления возможных отдаленных эффектов были проведены исследования по изучению эмбриотропной активности диоксанового спирта. Животных подвергали ежедневном) воздействию вещества с 1-го по 20-й день беременности в концентрациях 100, 50 и 10 мг/м3. Установлено, что диоксановый спирт в концентрации 100 мг/м3 наряду с эмбриотоксическим действием,'проявляющимся в статистически достоверном (р<0,05) снижении числа живых плодов на 1 самку, а также увеличении постимплан-тационной и общей эмбриональной смертности
плодов, вызывает и общетоксический эффект. Вместе с тем диоксановый спирт в концентрациях 50 и 10 мг/м3 не обладает эмбриотроп-кым действием.
На основании анализа совокупности результатов острых, подострого и хронического экспериментов, результатов, полученных с помощью расчетных методов, ПДК для паров и аэрозолей диоксанового спирта в воздухе рабочей зоны рекомендована на уровне 10 мг/м (3-й класс опасности).
Выводы. 1. Диоксановый спирт по величине L.D50 относится к малотоксичным соединениям. Видовые и половые различия чувствительности животных к данному веществу выражены слабо. Препарат обладает кожно-резорбтивным действием, оказывает слабое местное раздражающее действие на кожные покровы и выраженное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз.
2. Кумулятивные свойства диоксанового спирта выражены в умеренной степени. Вещество оказывает преимущественно токсическое действие на ПНС, печень, почки, специфического гонадотроп-ного и эмбриотропного эффектов не проявляет.
3. ПДК диоксанового спирта в воздухе рабочей зоны может быть рекомендована на уровне 10 мг/м3 (3-й класс опасности. Агрегатное состояние — пары + аэрозоль).
Литература
1. Новиков С. М., Фурсова Т. Н. // Гиг. и сан.— 1987.— № 10 - С. 52-55.
2. Померанцева Н. С. // Вопросы гигиены труда и проф-паТ()Логии в предприятиях химической и нефтехимической промышленности Куйбышевской области.— Куйбышев, 1975,- С. 89- 99.
3. Смирное В. Т., Дубровская Ф. П., Киселева Т. И. // Гиг. и сан,— 1978.— № 9,— С. 16—18.
4. Фролова А. Д. // Конференция аспирантов и младших научных сотрудников: Материалы.— Л., 1965.— С. 90—92.
Поступила 03.12.90
Summary. By the toxicological experiments the dioxanol maximum allowable concentration in the air of working zone at level of 10 mg/rrr* was substantiated. Some effects of it were found in the central nervous system, liver, kidney.
Гигиена питания
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1992
УДК 616.152.2-008.64-02:613.7311-053.67-084
В. В. Насолодин, С. М. Воронин, Н. И. Ферулев, И. П. Зайцева
ПРОФИЛАКТИКА ДЕФИЦИТА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ В ПРОЦЕССЕ КРУГЛОГОДИЧНОЙ ТРЕНИРОВКИ
Ярославский университет
В наших предыдущих исследованиях установлено, что в весенне-летние месяцы у различных групп практически здоровых людей, в частности спортсменов, имеет место скрытый дефицит железа и меди в организме и что обогащение рационов питания этими нутриентами в течение 2 нед не только предупреждало нарушение гомеостаза
микроэлементов в организме, но и способствовало улучшению функционального состояния некоторых физиологических систем [ 4, 5, 11]. Достоверно установлено и то, что одной из причин проявления недостаточности микроэлементов в организме спортсменов является превалирование потерь металлов над поступлением их с пищей под воз-
