CC BY
4
давления этиловым спиртом. Градуировочная зависимость высот пиков изомеров ксилола на хро-матограммах, полученных в условиях, аналогичных условиям анализа смывов, от их содержания в диапазоне концентраций 0,06—3,5 мг/см2 линейна. Концентрацию ксилолов (в мг/см2) рассчитывали по формуле:
где Ус — объем смыва, мл; Уа — объем анализируемой пробы, мкг; т— количество ксилола в анализируемой пробе, найденное по градуиро-вочному графику, мкг; 5 — площадь исследуемой части тела, см2.
Систематическая погрешность, рассчитанная с использованием данных оценки всех ее составляющих: погрешностей приготовления градуировоч-ных растворов, построения градуировочного графика, измерения концентраций ксилола и инструментальной погрешности, составила +3,8%. Случайная составляющая погрешности равнялась +4,6 % (для анализируемого и градуировочного растворов). Суммарную погрешность измерения ксилола в смыве рассчитывали путем построения композиций распределения случай-
ных и неисключенных систематических погрешностей, рассматриваемых как случайные величины; она составила ±13 %.
Таким образом, в результате проведенных исследований разработана газохроматографиче-ская методика измерения концентраций изомеров ксилола в смывах с кожных покровов, отвечающая современному уровню развития аналитической химии и требованиям к ускоренному санитарному контролю, обладающая высокой чувствительностью, избирательностью и точностью анализа.
Литература
1. Климова Л. П. // Кожный путь поступления промышленных ядов в организм и его профилактика. — М., 1977.— С. 119—122.
2. Методические указания по измерению вредных веществ в воздухе. — М., 1984.— Вып. 20. — С. 110—128.
3. Мондоев Г. Л. // Кожный путь поступления промышленных ядов в организм и его профилактика. — М., 1977.— С. 56—63.
4. Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнения кожи: Метод, указания. — М., 1980.
Поступила 20.04.87
УДК 615.9.015.4:616.1-099-072.7
Г. Е. Верич
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КАРДИОВАЗОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Использование функциональных, фармакологических и других нагрузочных проб находит все большее применение в профилактической токсикологии при оценке опасности и токсичности действия химических веществ на сердечнососудистую систему (ССС), поскольку в покое (без применения нагрузочных проб) показатели деятельности сердца и сосудов могут быть равными у подопытных и контрольных животных. Это обусловлено хорошими компенсаторными возможностями ССС. Применение же нагрузочных проб позволяет в большинстве случаев установить нарушения в ССС подопытных животных, подверженных затравке химическими веществами. В специальной литературе, однако, практически отсутствуют сведения об интерпретации изменений ССС у лабораторных животных при применении нагрузочных проб, т. е. сведения, на которые должен быть ориентирован токсиколог, занимающийся вопросами гигиенического нормирования химических веществ. Мало публикаций посвящено и оценке изменений параметров центральной гемодинамики при токсикологических исследованиях, хотя доказано, что такие пара-
метры, как минутный и ударный объем крови, системное артериальное давление (САД), общее периферическое сопротивление сосудов, весьма информативны [3, 4, 7, 8].
В настоящей работе представлены данные об интерпретации изменений параметров центральной гемодинамики и биоэлектрической активности миокарда белых крыс в процессе проведения на этих животных ортостатической пробы, кро-вопотери, прессорно-депрессорных реакций сино-каротидной рефлексогенной зоны. Указанные нагрузочные пробы применялись нами в острых, подострых и хронических опытах по изучению кардиовазотоксического действия неорганических и органических соединений ртути, соединений кадмия, меди, свинца, никеля, цинка, железа, хрома, марганца; тиофоса, карбофоса, хлорофоса, метафоса, ДДВФ, моноизопропаноламина, гексаметилендиамина, карбокрамена, ряда ингибиторов коррозии металлов и др. Применение в исследованиях рекомендуемых нагрузочных проб оправдано высокой степенью их информативности, хорошей воспроизводимостью результатов, простотой методического подхода. В хроническом
эксперименте нагрузочные пробы рекомендуется проводить к исходу 3—4 мес затравки и в конце восстановительного периода.
Исследования выполняли на ненаркотизиро-ванных и наркотизированных (нембутал в дозе 30 мг/кг или уретан в дозе 750 мг/кг внутрибрю-шинно) белых крысах. САД измеряли в общей сонной артерии с помощью полиэтиленовой канюли, соединенной с тензодатчиком, тензоусили-телем и регистрирующим прибором. У ненарко-тизированных животных САД определяли с помощью предварительно вживленной в общую сонную артерию канюли или в хвостовой артерии. ЭКГ записывали в трех стандартных и трех усиленных отведениях от конечностей, а также в грудных отведениях на электрокардиографах «Элкар-4» и 6-ЕК-401. Интегральную би- и тет-раполярную реограмму регистрировали с помощью реоплетизмографа РПГ-2-02 и реографа 4-РГ-1. Скорость движения ленты регистрирующего прибора 100 или 200 мм/с.
Ортостатическая проба. Животное фиксируют на специальном станке в горизонтальном положении на спине и проводят запись всех показателей в состоянии покоя. Затем животное на 3 мин переводят в положение головой вверх, после чего возвращают в исходное положение. Запись показателей функционального состояния ССС производят через 15 с и в конце 3-й минуты после перевода животного в вертикальное положение, а также на 15-й секунде и в конце 3-й минуты после возвращения в горизонтальное положение.
Изменение основных показателей центральной гемодинамики и ЭКГ во время ортостатической пробы у здоровых белых крыс представлено в таблице.
Во время ортостаза происходит перераспределение крови — кровь скапливается в большом количестве в нижней части тела, ниже гидростатически индифферентной точки. При изучении показателей, характеризующих функциональное состояние ССС в процессе ортостаза, установле-
ны три типа нарушении: уменьшение венозного возврата крови к сердцу, ведущее к уменьшению объема кровообращения; нарушение компенсаторной тонической реакции системных резистив-ных сосудов, которая обеспечивает неизменность давления крови в аорте; нарушение механизмов перераспределения крови в органах в результате уменьшения ее объема [1, 2, 5, 6]. В наших опытах, как правило, встречались следующие виды реакций. При реакции «стертого» характера во время проведения пробы все изучаемые показатели ни в процессе ортостаза, ни в фазе ремиссии не претерпевали заметных изменений. Этот вид реакции можно расценить как доказательство неблагоприятного влияния химических веществ на центральные звенья регуляции компенсаторных гемодинамических реакций. При этом, по-видимому, имеет место блокирование афферентной импульсации со стороны рецепторных зон, в норме активизирующихся во время проведения ортостатической пробы. В случае недостаточной тонической активности системных вен (при вазо-тропном действии химического вещества на их стенку) со стороны ССС возникают нарушения, характеризующиеся значительным увеличением частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе ортостаза и снижением САД. При этом увеличиваются также общее периферическое сопротивление сосудов (ОПС) и ударный объем крови при неизменном ее минутном объеме (МОК). При поражении химическими веществами различных звеньев симпатической нервной системы реакция на ортостатическую пробу характеризуется малоизмененной ЧСС (чаще даже ее снижением) и уменьшением САД. В наших опытах наблюдался также «парадоксальный» вид реакции на ортостатическую пробу, при которой изменение основных показателей ССС во время ортостатической пробы происходило разнонаправленно у подопытных и контрольных животных. Имел место также и «гипертрофированный» вид реакции на примененную нагрузку, когда все показатели у контрольных и подопытных жи-
Изменение основных показателей центральной гемодинамики и ЭКГ у здоровых белых крыс в динамике нагрузочных проб
(п = 29)
Ортостатическая проба
Показатель Исходная величина 1 5 с 3 мин 15 с 3 мин
МОК, мл /мин САД, мм рт. ст. ЧСС в минуту ОПС, усл. ед. Р— (?, м/с (3#5, м/с О — Т, м/с /?„, мВ-100 Ти, мВ -100 55,8±4,3 129,34=4,7 396,84=17,1 2,13±0,12 50,74=1,5 14,1=4=0,4 75,74=3,0 75,7=1=4,6 16,84=2,7 54,44=6,5 103,64=6,7 404,04=19,3 1,724=0,11 55,04=1,9 13,74=0,7 76,44=5,4 73,44=5,0 15,84=3,3 56,34=5,2 118,14=7,0 401,64=15,2 1,92=1=0,11 55,0=Ы,8 13,4=1=0,4 71,4=1=3,6 69,84=7,1 13,0=1=2,5 61,34=7,0 125,34=8,1 390,74=20,1 1,884=0,13 53,74=1,9 14,44=0,5 77,84=4,1 71,54=4,1 12,44=2,2 57,84=5,3 126,74=6,1 385,34=19,4 2,014=0,12 52,94=2,0 15,1 ±0,3 75,0±4,7 .70,6=1=6,0 14,7=1=2,3
Т
Примечание. Р — С? — предсердно-желудочковая проводимость; — внутрижелудочковая проводимость, (2
продолжительность желудочкового комплекса, Ти — вольтаж зубцов во II стандартном отведении.
вотных изменялись однонаправленно, однако в группе подопытных животных эти изменения были более выраженными, что можно интерпретировать как гиперсимпатикотоническую реакцию в ответ на ортостатическую пробу.
Следует отметить, что у экспериментальных животных ортостатическая проба менее физиологична, чем у человека, так как большую часть жизни они проводят в горизонтальном положении и поэтому ответные реакции на эту пробу у них, в частности и со стороны ССС, более выражены, чем у человека. Индивидуальные колебания у контрольных животных в ортостатике и в фазе ремиссии обычно невелики и зависят главным образом от состояния вегетативной регуляции ССС.
Кровопотеря. Потеря большого количества крови является для организма экстремальной нагрузкой, при которой происходит быстрая мобилизация многих компенсаторно-защитных сил. Из-за уменьшения объема циркулирующей крови в первую очередь происходит спазм мелких артерий и артериол, который рефлекторно возникает в результате раздражения рефлексогенных сосудистых зон и увеличения тонического влияния симпатико-адреналовой системы. В результате спазма артерий и артериол увеличивается ОПС сосудов. САД снижается, а ЧСС увеличивается. За счет перехода жидкости из тканей в кровь отчасти пополняется ее объем и изменяется химический состав. Происходит существенное перераспределение крови и изменение соотношений пре- и посткапиллярного сопротивления. Установлено, что за счет перераспределения крови и перехода ее из системы низкого давления в систему высокого давления может быть компенсировано 10 % общего объема циркулирующей крови (в условиях кровопотери) без изменений работы сердца и уровня САД. В наших опытах кровопотеря составляла 25 % общего объема циркулирующей крови. В связи с тем что все компенсаторные реакции организма при кровопотере направлены на поддержание оптимального уровня САД, последний мы и оценивали как основной интегральный показатель функционального состояния ССС в различные промежутки времени после кровопотери.
Кровопотерю осуществляли из общей сонной артерии, в которую с этой целью вставляли полиэтиленовую канюлю. Кровь собирали в мерную пробирку. Длительность кровопотери у контрольных животных составляла 46,3±4,5 с. Через 5 мин после прекращения кровопотери выпущенную кровь с помощью шприца медленно трансфузировали в кровяное русло. Учитывали также следующие показатели: время начала снижения АД (в норме 8,3±0,4 с), АД в начале (132,1 ±8,6 мм рт. ст.) и конце кровопотери (40,34=2,7 мм рт. ст.), АД через 10 мин после завершения трансфузии (135,74=5,7 мм рт. ст.), основные параметры центральной гемодинамики
во время данной нагрузочной пробы. Учет этих показателей дает возможность оценить состояние компенсаторных механизмов ССС и функциональную активность в первую очередь мелких артерий и артериол, тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы. Время восстановления уровня кровяного давления после обратной трансфузии крови характеризует эффективность всех звеньев регуляторных реакций ССС на примененную патогенетическую нагрузку.
Прессорно-депрессорные реакции синокаротид-ной рефлексогенной зоны. Постановка данной нагрузочной пробы поможет исследователю ориентироваться в механизмах влияния химических веществ на барорецепторный аппарат синокаро-тидной рефлексогенной зоны, которая играет большую роль в регуляции сердечно-сосудистой деятельности. В процессе проведения пробы хирургическим путем препарируются, выделяются и берутся на лигатуру общие сонные артерии с правой и левой стороны. В одну из них (предпочтительно правую) вставляется полиэтиленовая канюля, соединенная с тензодатчиком и для визуального контроля с ртутным манометром. Во время проведения указанной нагрузки с противоположной стороны можно регистрировать биоэлектрическую активность шейного симпатического ствола. Интактную сонную артерию в течение 15 с сжимают специальным зажимом. Регистрируют исходное САД, его уровень через 15 с после пережатия общей сонной артерии (прессорная реакция) и через 5 с после снятия зажима (депрессорная реакция). У здоровых животных при исходном АД 132,5н=2,4 мм рт. ст. прессорная реакция вызывала повышение его до 144,6±3,1 мм рт. ст., а депрессорная — снижение до 123,4±2,8 мм рт. ст.
Применение рекомендуемых нагрузочных проб расширяет методические возможности гигиенического регламентирования химических веществ в окружающей и производственной среде, в связи с выявлением скрытых нарушений ССС при воздействии на организм малых количеств (концентраций) этих веществ. Использование этих проб позволяет также более полно оценивать отдельные стороны механизма повреждающего действия вредных химических веществ на регуляцию деятельности сердца и сосудов и их функциональную активность.
Литература
1. Гайтон А. Физиология кровообращения: Минутный объем сердца и его регуляция: Пер. с англ. — М., 1969.
2. Хмуркин В. П. // Актуальные вопросы терапии в кардиологии/Под ред. И. П. Замотаева. — М., 1977. — С. 24— 29.
3. Ибраев С. А. Влияние вредных факторов фосфорного производства на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы рабочих: Автореф. дис.... канд. мед. наук. — Алма-Ата, 1983.
4. Лихачева Е. И. // Проблемы гигиены труда, профпатоло-
гии и токсикологии в горнодобывающей и металлургической промышленности. — М., 1985. — С. 35—38.
5. Маршалл Р. Д., Шеферд Дою. Т. Функция сердца у здоровых и больных: Пер. с англ. — М., 1972.
6. Москаленко И. П., Глезер М. Г. // Кардиология. — 1979. — № 11. —С. 112—116.
7. Сердечно-сосудистая система при действии профессиональных факторов / Под ред. Н. М. Кончаловской.—М., 1976.
8. Трахтенберг И. М., Тычинин В. А., Верич Г. Е. // Гиг. труда. — Киев, 1978. — Вып. 14. — С. 74—90.
Поступила 24.03.87
УДК 615.471.03:612.76-084
М. А. Навакатикян,, Л. Л. Платонов
ЛАБИРИНТ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ
АКТИВНОСТИ БЕЛЫХ КРЫС
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Методики изучения активности лабораторных животных (тест «открытого поля», регистрация норковых рефлексов, различного рода лабиринты и колеса) находят широкое применение в токсиколого-гигиенических исследованиях [2, 3, 9]. Во многих случаях они оказываются значительно чувствительнее такого признанного индикатора состояния ЦНС, как суммационно-поро-говый показатель [2, 6, 7]. Индивидуальные особенности активности животных коррелируют с важными условнорефлекторными параметрами и устойчивостью организма к факторам внешней среды [1].
Разрабатывая предлагаемую методику, мы старались объединить в ней ряд достоинств, присущих различным установкам для регистрации активности. Прежде всего методика, пригодная для массовых исследований, должна быть автоматизирована, т. е. иметь выход на ЭВМ или счетные устройства. В то же время она должна обеспечивать регистрацию не одной, а нескольких основных компонент активности (что зачастую возможно лишь при визуальном наблюдении). С целью придания методике помехоустойчивости тестирование следует проводить в звуко-светоизолирующем боксе. В качестве способа
Рис. 1. Внешний вид лабиринта.
1 — центральный напольный электрод; 2 — боковые напольные элек троды; 3 — настенный электрод; 4 — проходы между отсеками.
фиксации активности было выбрано замыкание телом животного пластин, входящих в электрическую цепь [5]. Данный способ был модифицирован: решен на современном техническом уровне, что позволило исключить возможность влияния загрязнения пластин на регистрацию показателей. Кроме того, установка должна быть достаточно протяженной, как 8-образный жилой лабиринт [8], с тем чтобы исследовательское поведение было выражено достаточно ярко, так как именно оно обладает высокой чувствительностью [4].
Исходя из изложенного выше, предложена следующая конструкция лабиринта для оценки активности животных (рис. 1). Длина лабиринта 100 см, ширина 35 см, высота 20 см; изготовлен из непрозрачного материала и имеет внутри 5 отсеков шириной по 20 см. Отсеки соединены проходами высотой 8,5 см и шириной 7 см, расположенными в 2 см от края смежных стен отсеков, попеременно, то у одной, то у другой стороны лабиринта. Сверху установка закрывается прозрачной плексигласовой крышкой. Дно установки общее для всех отсеков, съемное, выполнено из плексигласа. В каждом отсеке размещены 4 электрода из алюминиевых пластин: три на дне — один в центре (5x15 см), два по бокам (10X15 см) и сплошной кольцевой электрод шириной 6,5 см, закрепленный на стенках на высоте 11,5 см от дна. Расстояние между электродами пола 2,5 см, что предохраняет их от загрязнения экскрементами. Электроды крепятся винтами, проходящими через стойку высотой 1,3 см из плексигласа и фторопластовой прокладки, предотвращающей образование микрослоя жидкости между электродами и препятствующей их замыканию мочой крыс.
Боковые напольные электроды соединены в единый общий электрод. Также объединены в единые центральные электроды 1, 3 и 5-го отсеков, 2, 4-го отсеков и все настенные электроды. Они электрически соединены с блоком усилителя-компаратора. При замыкании электродов через животное проходит ток (до 1 мкА) и формируются сигналы в соответствии с видом активности, поступающие на ЭВМ для обработки
