CC BY
11
ма. Автореф. дисс. канд., М., 1966. — Савченков М. Ф. Гиг. и сан., 1967, № 3, с. 31. — N о m i у а ш a Kazuo et al. Industr. Hlth, 1965, v. 3, p. 91.
Поступила 26/XII 1973 года
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF BENZOL ON ADULT AND YOUNG ANIMALS
G. G. Avilova, I. P. Ulanova, E. E. Sarkisyants, E. A. Karpukhina
The treating of young animals with benzol brings to a fall in their body's resistance. To compare the age reactions of the body it is advisable to use functional loads.
УДК 612.521.2
Л. М. Мелесова
ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ В УСЛОВИЯХ КОНВЕКТИВНОГО И ЛУЧИСТОГО ОБОГРЕВА
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва, Институт физиологии им. И. П. Павлова АН СССР, Ленинград
Наша задача состояла в изучении на лабораторных животных особен ностей терморегуляции на тепловое излучение в длинноволновой спектраль" ной области (А.тах 8—10 мкм), эквивалентное воздействию нагретого воз" духа, количественной оценке физиологических сдвигов в организме,, вызы" вающих терморегуляторную реакцию, и, наконец, в выявлении патологических последствий, связанных с обогревом. В качестве теста использовали сосудистую терморегуляторную реакцию ушной раковины кролика на нагревание, так как она является одной из реакций, с помощью которых животное регулирует свой теплообмен с внешней средой.
Эксперименты выполнены на кроликах весом 2,5—3 кг с термопарами, хронически вживленными в медиальную преоптическую область переднего гипоталамуса ^МПО, координаты по атласу Сойера А31115Н14). Опыты проведены в микроклиматической камере (0,3х 0,3х0,3 м).
Применяли строго дозированное температурное воздействие, контролируемое по величине и скорости нарастания температуры модели «абсолютно черного тела» ■— полому шару диаметром 9 см с малым отверстием. Конвективный обогрев животных осуществляли нагнетанием в камеру нагретого воздуха, лучистый обогрев — от 2 зачерненных сажей панелей, расположенных под прямым углом друг к другу. Площадь излучающего зеркала фронтальной панели — 0,16 м2 (0,4x0,4 м), горизонтальной панели — 0,8 м2 (0,8X1,0 м). При лучистом обогреве температуру воздуха в камере поддерживали на исходном постоянном уровне. Вначале при температуре воздуха в камере 20,3—20,7° (ниже термонейтральной зоны) в течение I—1г/2 ч регистрировали температуру различных участков тела. В конце этого периода, после того как температура кожи ушной раковины устанавливалась за 30—40 мин на стабильном уровне, а температура гипоталамуса и прямой кишки также становилась устойчивой, кроликов подвергали обогреву до получения реакции. Затем температуру камеры понижали до первоначального уровня и через 30—40 мин после того как температура кожи и внутренних областей тела принимала исходные или близкие к ним значения, кроликов вновь подвергали обогреву. В одном опыте получали 2 реакции. Порядок конвективного и лучистого обогрева чередовали в разных опытах.
При нанесении теплового раздражения температура шара постепенно нарастала по одинаковому закону со скоростью 0,1&—-0,16° в минуту с 20 до 30°, в дальнейшем ее поддерживали на достигнутом уровне до полного расширения сосудов ушной раковины, изолированной от прямого влияния температуры окружающего воздуха и теплового излучения сосудом Дьюа-ра (по методике Н. А. Слепчук). Сосуд Дьюара на протяжении всего опыта
продували слабой струей воздуха постоянной температуры (20—23°). Такой способ позволял точно определить момент наступления реакции. Во время опыта кролик сидел в станке в физиологически естественной позе, на расстоянии 40 см от обоих излучателей, в центре камеры, на высоте 1,5 м от пола (во избежание влияния ощутимых токов воздуха). На протяжении всего опыта у животных регистрировали температуру Л\ПО гипоталамуса, прямой кишки, температуру кожи в области носа, спины и обеих ушных раковин, а также температуру шара и воздуха в камере. Для измерения температуры использовали высокоточный термоэлектрический метод (И. М. Бахилина). Все изучаемые параметры одновременно регистрировали на ленте самопишущего прибора ЭПП-09 МЗ. Чувствительность измерения температуры мозга и прямой кишки составляла 0,01°, кожи и камеры— 0,1°. Всего на 13 кроликах в многочасовых опытах получено 64 реакции. Статистическая обработка экспериментального материала проведена на машине «Днепр-21». Разные выборки проверяли ранговым критерием Вилкоксона, так как не всегда имелось нормальное распределение.
Результаты этой серии опытов позволили установить следующее. Лучистый обогрев животных по сравнению с конвективным обогревом той же интенсивности (по шару) вызывал более замедленные реакции, что выразилось и в большем повышении температуры тела. Ответная реакция на обогрев при конвективной теплопередаче наступала в среднем через 36,3± ±3,5 мин. Температура шара в момент реакции в среднем составляла 26,4± ±0,5°, температура воздуха — 28,5±0,5°. При лучистой теплопередаче реакция наступала через 42±4Д мин при температуре шара 26,8±0,5° и температуре воздуха 21,0±0,4°.
Терморегуляторная реакция вазодилатации, которая проявлялась в потеплении кожи ушной раковины на 3—8° за 1—2 мин, возникала не только в результате повышения температуры кожи, но и вследствие повышения температуры тела (мозга, прямой кишки). Обращает на себя внимание резкое отличие изменений внутренней температуры и кожных покровов, предшествующих началу реакции (порог реакции) на конвективный и лучистый обогрев. Так, средний прирост температуры кожи спинки носа под влиянием конвективного обогрева составил 3,11±0,29°, а гипоталамуса — 0,15±0,02°, тогда как под влиянием лучистого обогрева эти изменения были существенно выше и составили в отношении кожи носа 5,08±0,39°, а гипоталамуса 0,33±0,04° от исходного уровня (Р<0,001). На фоне лучистого обогрева у кроликов отмечалось более значительное по сравнению с конвективным обогревом повышение температуры кожи «открытой» ушной раковины: на 8,5±0,56° при облучении и на 7,2±0,64° при конвективной теплопередаче (различия на границе значимости — Р = 0,05).
Так как терморегуляторные сосудистые реакции сопоставлялись на основе единой методики, можно предположить, что более низкая чувствительность системы терморегуляции к лучистому обогреву объясняется 2 моментами. Один из них предполагает различный механизм возбуждения терморецепторов кожи, обусловленный спецификой лучистой теплопередачи, а другой — разнонаправленную сигнализацию об изменениях температуры с кожи и дыхательного тракта. Имеется в виду то обстоятельство, что при конвективном обогреве в реакцию вовлекаются терморецепторы дыхательного тракта, тогда как при лучистом обогреве температура воздуха остается низкой и слизистая оболочка дыхательных путей не подвергается тепловому раздражению. Специально поставленные опыты с локальным температурным раздражением дыхательного тракта и регистрацией суммарной импульсации терморецепторов кожи подтверждают правильность нашего предположения.
Таким образом, сравнительный анализ значимости физиологических отклонений температуры тела животного в ответ на одинаковое по интенсивности тепловое раздражение позволяет говорить о том, что система терморегуляции характеризуется меньшей чувствительностью к лучистому
обогреву. Отклонения температуры кожных покровов и мозга на лучистое тепловое воздействие, при которых наступает реакция у кролика, существенно выше (почти в 2 раза) по сравнению с конвективным обогревом. Следует отметить, однако, что, хотя величина порога центральной (гипоталамиче-ской) чувствительности к лучистому тепловому воздействию находится в физиологических границах, отклонения температуры мозга на границе предельных ее колебаний означают напряжение механизмов терморегуляции.
Поскольку выявлено отчетливое снижение чувствительности системы терморегуляции к лучистому обогреву, естественно было попытаться выяснить, не приведет ли к нарушению гомойотермии длительный контакт организма с лучистым фактором. Известно, что даже в термонейтральной зоне в состоянии мышечного покоя выведение из организма излишков тепла, которое освобождается в результате биологической работы, представляет для организма сложную физиологическую задачу (К. П. Иванов). Эффективное отведение тепла приобретает исключительно важное значение в условиях, когда тепловое равновесие организма со средой нарушается и в результате появляется опасность перегрева. Усиление теплоотдачи по мере повышения температуры тела является той компенсаторной реакцией организма, которая служит для поддержания ее (температуры) на постоянном уровне. Изучение эффективности компенсаторных реакций, возникающих в результате конвективного и лучистого обогрева, составляло задачу следующей серии опытов. Эффективность теплоотдачи оценивали по изменению температуры тела животного (мозга, прямой кишки) в условиях функционального напряжения системы терморегуляции в обстановке длительного (3-часового) теплового дискомфорта. На 8 кроликах проведено 29 многочасовых опытов. Первым этапом опыта были обогрев животного и получение терморегуляторной реакции расширения сосудов (как и в I серии), вторым этапом — дальнейшая 3-часовая экспозиция в условиях продолжающегося конвективного или лучистого обогрева при температуре шара 30°. Температуру всех изучаемых показателей регистрировали непрерывно.
Опыты показали следующее. Температура кожи ушной раковины после реакции в течение всего периода была на уровне 36—37°, а температура кожи в области спинки носа и спины продолжала нарастать. При облучении животных температура кожи возрастала значительно больше, чем при конвективном обогреве, — на спинке носа за час в среднем на 1,4° (Р<0,01), а на спине—на 2,4° (Я<0,001). Несмотря на значительное повышение температуры кожи при облучении, статистически значимых различий в величине изменений внутренней температуры не обнаружено, хотя средние показатели температуры гипоталамуса и прямой кишки при лучистом обогреве были несколько выше.
Следовательно, возникшая терморегуляторная реакция не препятствовала дальнейшему повышению температуры внутренних областей тела. Это, очевидно, связано с тем, что у кролика терморегуляция недостаточно эффективно функционирует в данных условиях, в результате чего животному не удается сохранить температуру тела на постоянном уровне, и она испытывает некоторые изменения соответственно изменениям температуры окружающей среды. Часть излишков тепла отводится ушной раковиной из организма в силу разности температуры кожи и окружающего воздуха, и эффективность теплоотдачи конвективным путем тем выше, чем больше выражена эта разность. При лучистом обогреве разность между температурой кожи и воздуха составляла в среднем 16°, тогда как при конвективном обогреве — всего лишь 6°. Кроме того, у кролика эффективным механизмом теплоотдачи является полипноэ, так что при лучистом обогреве наблюдались условия, когда, несмотря на более высокую температуру кожи, происходило более эффективное отведение части излишков тепла во внешнюю среду с кожи и дыхательного тракта, что ограничивало нарастание внутренней температуры тела.
В исследованиях людей (К. П. Иванов и соавт.), подвергавшихся тепловому воздействию от источников инфракрасного излучения, имитирующих панельное отопление в помещениях, отмечалась та же закономерность'— более низкая чувствительность системы терморегуляции к лучистому тепловому воздействию. Терморегуляторная сосудистая реакция увеличения теплоотдачи при лучистом обогреве запаздывала и протекала менее эффективно, чем при конвективном обогреве.
Выводы
1. При конвективном и лучистом тепловом воздействии на организм терморегуляторные реакции увеличения теплоотдачи происходят в результате повышения температуры кожи и внутренних областей тела.
2. При лучистом обогреве пороги терморегуляторной сосудистой реакции, установленные по изменениям температуры кожи и гипоталамуса, выше, чем при конвективном обогреве.
3. Физиологические различия температурных сдвигов, обусловленные разными способами теплопередачи, являются нестойкими.
4. Обнаруженная более низкая чувствительность системы терморегуляции к лучистому тепловому воздействию требует более серьезного учета этого фактора при нормировании температурного режима в зданиях, оборудованных системами лучистого отопления.
ЛИТЕРАТУРА. Бахилина И. М. Физиол. ж. СССР, 1967, т. 53, № 1, с. 119. — Иванов К. П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Л., 1972.— Иванов К- А., Евлампиева M. Н., Губернский Ю. Д. Гиг. и сан., 1973, № 7, с. 102. —Слепчук Н. А. Физиол. ж. СССР. 1972, т. 56, № 12, с. 1842.
Поступила 13/VI1 1973 года
THE PECULIAR FEATURES OF THERMOREGULATION UNDER CONDITIONS OF
CONVECTIVE AND RADIATION HEATING
L. M. Melesova
A quantitative assessment of the central and peripheral temperature shifts, that have a thermoregulating significance in the onset of a vascular reaction of increased heat loss at the time of heating, revealed a much lesser sensitivity of the thermoregulation system to the heat radiation. The threshold increase of skin and brain temperature, that caused a thermoregulating vasodilatation reaction, was twice higher in case of radiation heating.
УДК 613.632.4:677.4:[в 15.015.124-615.015.15
Канд. мед. наук Л. П. Славгородский
ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ БИОЛОГИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ ЛЕТУЧИХ ПРОДУКТОВ ТЕПРЭМ, КОНЦЕНТРАЦИЯМИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ
ВОЗДЕЙСТВИЯ
Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон, Калинин
В коммунальной^ промышленной токсикологии при определении пороговых эффектов широко используется зависимость «доза (концентрация) — время ■— эффект». Теоретическая и практическая значимость изучения зависимости биологического эффекта от концентраций вещества и продолжительности его воздействия обсуждалась Н. А. Толоконцевым (1960, 1967, 1969), Е. Н. Буркацкой и В. Н. Матюшиной, Г. И. Сидоренко и М. А. Пинигиным, М. А. Пинигиным, X. С. Маркарян и Ю. Е. Якуше-вич. Кривые время — эффект применялись при проведении токсикологических исследований Г. Н. Заевой и соавт. (1966, 1968).
