CC BY
7
позволяют повысить эффективность их использования, точность отбора проб и удобство в работе.
Поступила 4/IX 1974 г.
УДК 616.6-071.3
В. А. Ракова, Д. П. Осанов, В. В. Филатов, О. В. Клыков ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СТРУКТУРНЫХ СЛОЕВ КОЖИ
Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва
Для дозиметрического обоснования предельно допустимых уровней (ПДУ) загрязнения кожных поверхностей радиоактивными веществами, а также для оценки и прогнозирования последствий повреждающего действия различных факторов внешней среды (радиация, высокие и низкие температуры, агрессивные химические вещества) на кожу млекопитающих необходимо знать толщину эпидермиса — верхнего слоя кожи, «на дне» которого находятся активно делящиеся базальные клетки. Эти клетки являются родительскими для всех остальных клеток эпидермиса и обеспечивают его функционирование в норме и восстановление при повреждениях. Ввиду особой важности базальных клеток слой, в котором они расположены, принято считать критическим. В частности, в нормах радиационной безопасности (1972) указано, что именно в этом слое должна быть вычислена и измерена поглощенная доза при облучении кожи. Данные о глубине расположения критического слоя кожи нужны также при разработке и конструировании дозиметров кожной дозы. Отсюда видно, что точность определения толщины эпидермиса (или, что то же самое, глубины залегания базальных клеток) должна быть достаточно высокой.
Нашей целью являлось экспериментальное определение коэффициента деформации образцов кожи в зависимости от их толщины. Опыт проводили на коже 6 свиней 2-месячного возраста, которая по строению и функциям наиболее близка коже человека. От каждого животного с симметричных участков на спине брали по 2 круглых образца кожи диаметром 3,35 см. Такой же контур круга 0 3,35 см отмечали на толстом слое плотной резины. Затем один из каждой пары уже деформированных (вследствие эластичности) образцов растягивали до первоначальных размеров и прикрепляли по контуру к резиновому блоку иглами из нержавеющей стали, а другой оставляли свободным. Все образцы кожи после маркировки выдерживали 20 дней в 10% нейтральном формалине, промывали в течение суток в проточной воде, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации и на 2 нед заливали целлоидиновым маслом. После проводки образцы освобождали от крепления к резиновой основе и вновь измеряли их диаметр.
Во всех 6 случаях размеры поверхности прикрепленных образцов не изменились.
Затем «фиксированные» и «свободные» образцы разрезали на 10—15 частей (0,5X1 см), заливали в парафиновые блоки, изготовляли из них срезы толщиной 4—6 мкм и окрашивали гематоксилином по Караччи. На препаратах измеряли расстояние между поверхностью и базальными клетками эпидермиса хб и между поверхностью и луковицами волосяных фолликулов хл. В каждом образце эти расстояния измеряли не менее 250 раз (по 50 измерений в среде с шагом 20—25 мкм, по 5 срезов на образец). Средние расстояния от поверхности образца до базальных клеток и от поверхности до луковиц волосяных фолликулов, вычисленные по измерениям на деформированных (х*) и недеформированных (*) образцах, оказались равными:
~х\ = 8,46-10"3 см; х0 = 5,03-10"3 см;
х* = 0,126 см; лгл = 0,089 см.
Поверхность на препаратах, служившая началом отсчета расстояний,— это поверхность эпидермиса без рогового слоя, который при изготовлении препарата обычно отслаивается.
Толщину рогового слоя в деформированном состоянии оценивали по литературным (К. А. Калантаевская) и собственным данным — она равна в среднем 1,7-Ю-3 см.
Полученные данные удобно представить в виде коэффициентов деформации — отношений средних расстояний хб и хл для деформированных и недеформированных (соответственно «свободных» и «фиксированных») образцов:
хб _ _ Хл
Т) = -=!- = 0,6; Т] = е= 0,7.
*6 *л
По результатам работы ШЫЙоп можно заключить, что величина т) 4 для эпидермиса человека равна 0,5. Отсюда следует, что деформация образцов эпидермиса человека и свиньи практически одинакова. Этот факт может служить еще одним подтверждением близости характеристик кожи свиньи и человека, в данном случае близости их физических свойств.
Введем понятие о дифференциальном коэффициенте деформации слоя кожи К (*) и определим его как относительное изменение толщины бесконечно тонкого слоя, находящегося на глубине х (в общем случае его величина может зависеть от глубины). В соответствии с этим определением связь между г] (х) и К (х) можно выразить соотношением:
хо
где х и х0 — глубины залеганий нижней и верхней (от поверхности) границ того слоя (в деформированном состоянии), для которого определяется коэффициент деформации.
С помощью полученных экспериментальных данных построим зависимость дифференциального коэффициента деформации от глубины, предварительно сделав следующие предположения. При рассматриваемой деформации плотность ткани не изменяется. Это значит, что увеличение толщины слоя компенсируется уменьшением площади его поверхности. Экспериментальная проверка этого предположения показала, что по крайней мере в первом приближении оно выполняется. Основной вид деформации кожи — это сжатие в направлениях, параллельных ее поверхности, по линиям Лангера, образующим ромбические фигуры на поверхности кожи (К- А. Калантаевская). Тот факт, что экспериментальные величины 1. позволяет считать это предположение обоснованным.
С учетом этих предположений зависимость коэффициента деформации К (х) от глубины можно искать в следующем виде:
К (х) = 1 — а-ехр (—Ьх). (2)
После подстановки (2) в (1) и интегрирования получим:
= | [1 -о.ехр(-Ьх)] [1 -ехр [-Ь(х-х0))]. (3)
0 хо
Это соотношение позволяет определить коэффициенты а и Ь. Обозначим х,, = хв — х0 и хг — х^ — ха (х0 — толщина рогового слоя).
Тогда Лх=1-аех^~Ьхо)ц_„р(-**,)] ,
Изменение коэффициента деформации в за- ц висимости от толщины кожи. ю
0.9 0.8 0.7 0.6
°-50 500 /ООО /500 • 200СХ(мнм)
т]2 = 1
[\-ехр(-Ьхг)].
Отсюда:
— ')*! 1—ехр( — Ьх1) (Т]2— 1)хг - 1 — ехр{ — ьх„)-
Графическое решение этого трансцендентного уравнения дает значение ¿>«6, а из (3) находим, что а«0,4.
Таким образом, К —0,4 ехр (—6х),
Расстояние х в этих формулах отсчитывается от поверхности кожи и выражается в сантиметрах. На рисунке показана зависимость 1] (лс), вычисленная по формуле (4). С помощью этого графика, измерив на образце кожи геометрическую толщину любого слоя или глубину залегания какой-либо структуры под поверхностью (0^x^2000 мкм), можно определить толщину слоя, которую он имел до отделения образца от цельного кожного покрова. Очевидно, такие поправки следует вводить во все микрогеометрические характеристики кожи, определенные путем измерений на образцах и получившие широкое распространение (НРБ-69; К. А. Ка-лантаевская). Особенно важно вводить такие поправки при оценке дозовых распределений или доз на определенные структуры кожи (в том числе на базальные клетки) при воздействии на нее ^-излучателей с малой энергией (Э35, Рт147 и др.) и а-излучателей.
ЛИТЕРАТУРА. Калантаевская К. А. Морфология и физиология кожи человека. Киев, «Здоровь'я», 1972.
В. А. Доскин, И. А. Лаврентьева, М. П. Мирошников, В. Б. Шарай
К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОСТАТОЧНОГО ЭФФЕКТА ВРАЩЕНИЯ СПИРАЛИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
1 Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
Мы поставили перед собой задачу — изучить влияние утомления, вызванного профессиональной нагрузкой, и эмоционально-психического напряжения у студентов перед экзаменами на время остаточного эффекта вращения спирали (ОЭВС), а также определить зависимость между некоторыми личностными особенностями и временем ОЭВС. Нами был изготовлен диск с изображенной на нем спиралью диаметром 20 см, который вращали со скоростью 78 об/мин. Спираль помещали на расстоянии 3 м от испытуемого, которому предлагали фиксировать взгляд на точке в центре ее. Через 30 с после начала вращения диск останавливали и просили испытуемого сообщить экспериментатору, когда эффект иллюзии расширения спирали исчезнет. Время отмечали по секундомеру.
В исследованиях участвовали 98 студентов в утренние часы перед занятиями, 327 студентов непосредственно перед сдачей экзамена и после
т] (х)~1—7-10-2-^- [1 —ехр (—6л:)].
(4)
Поступила 2/1X 1974 г
УДК 613.6-072.7:612.843.74
