CC BY
4
УДК 614.72:613.165.31-053-092.94-612.66.014.46
О. В. Кайсина, И. И. Красникова, И. Д. Гадалина
ОСОБЕННОСТИ ВОЗРАСТНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ БЕЛЫХ КРЫС К ВОЗДЕЙСТВИЮ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва; Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Единые унифицированные методические подходы к определению возрастной реактивности при экспериментальном изучении полимерных материалов до сих пор отсутствуют, имеются лишь единичные сообщения, посвященные гигиенической оценке полимерных материалов с учетом влияния газовыделений на растущий организм. В течение ряда лет мы проводили разработку методических подходов и апробирование их для изучения возрастной реактивности в эксперименте при воздействии газовыделений из пластика. С этой целью выполнены эксперименты на белых крысах в условиях длительного воздействия на них газовыделений из ряда полимерных материалов: лака ПЭ-246, древесно-стружечных плит (ДСП) марки МФ-17, поливинилхлоридного (ПВХ) линолеума, пластифицированного высокомолекулярным пластификатором полидибутилмалеинатом (ПДБМ). Для отработки схемы эксперимента материал использовали в период максимального выделения летучих компонентов, а также после предварительного выдерживания. Кроме того, определяли стабильную длительность влияния (10 дней) мономеров стирола и формальдегида на уровень действующих концентраций, что позволяло судить о характере происходящих изменений. Образцы исследуемых полимерных материалов помещали в виде конструкционных деталей мебели в экспериментальные комнаты из расчета реальной «насыщенности». Здесь же экспонировались подопытные животные, начиная с момента рождения.
Исходя из рецептуры изучаемых материалов, в воздухе помещений определяли стирол, формальдегид, малеиновый и фталевый ангидриды, суммарное количество органических соединений, малеинатов и др. Использовано 800 животных различного возраста.
При выборе возрастных групп животных исходили из общепринятой классификации возрастных периодов в онтогенезе (В. Д. Розанова), согласно которой развитие белых крыс от рождения до половозрелого состояния делится на 5 возрастных периодов, отличающихся по уровню энергетических затрат, деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Основываясь на этой классификации, животных исследовали в возрасте 9 и 21 дней и 1, 2 и 3 мес. Для сравнения возрастной чувствительности в эксперимент были включены половозрелые животные. Предусматривалось изучение состояния организма с момента рождения животных, в процессе роста и развития до завершения периода полового созревания. При этом исходили из принципа, что изучение растущего организма следует проводить с учетом всех сторон его жизнедеятельности. Кроме того, выбор метода был обусловлен особенностями токсикодинамики ведущих компонентов пластиков — стирола и формальдегида. Широкий спектр токсического воздействия мономеров позволил применить в работе различные методы исследования функционального состояния систем и органов животных.
В ходе эксперимента вели наблюдение за общим состоянием животных и их развитием. Для контроля отмечали сроки открытия ушей, глаз, прорезывания резцов, появления шерстного покрова, выпускания семенников, открытия половой щели. Изучали ряд физиологических показателей (динамику массы тела, температуру, частоту дыхания). Поскольку объектом эксперимента являлись очень маленькие животные, биохимические показатели определяли в органах и тканях крысят сразу после их умерщвления. Основное внимание обращали на функциональное состояние
мг/и'
печени, нервной и гипофизарно-адрена-ловой систем, течение окислительно-восстановительных процессов. Определяли активность суммарной холинэстеразы в крови, печени, мозге, активность цито-хромоксидазы в печени и сердце, количество аланиновой и аспарагиновой трансаминофераз и гистамина в печени, содержание аскорбиновой кислоты в селезенке и надпочечниках, коэффициенты массы внутренних органов и др. Полученные данные обработаны статистическими методами (Е. Л. Ноткин) на вычислительной машине БЭСМ-4.
Проведенные исследования по токсикологической оценке лака ПЭ-246 с момента его изготовления показали, что он выделяет комплекс химических веществ, вызывающих существенные изменения в организме животных. Установлено, что с увеличением сроков экспозиции материала миграция летучих веществ постепенно снижается. Максимальное выделение основного токсического компонента — стирола наблюдалось в первые 10 дней (с 1,5 до 0,06 мг/м3). Через 30 дней концентрация его приближалась к 0,01 мг/м*, ко 2-му месяцу экспозиции сократилась до 0,005 мг/м3, а при дальнейшем наблюдении он вообще не обнаруживался (рис. 1).
Как у молодых, так и у половозрелых подопытных животных выявлены нарушения ряда показателей, причем у молодых сдвиги были более выражены и наступали в ранние сроки воздействия химических веществ (до 1 мес). Наибольшая реактивность изучаемых систем отмечена у крысят 3-недельного возраста, что характеризовалось снижением частоты ды-
4 недели
Рис. 1. Динамика миграции летучих веществ из материала, изготовленного на основе лака ПЭ-246.
1 — стирол: 2 — этиленгликоль; 3 — ма-лелновый и фталевый ангидриды.
Растущий организм
экспозиции Недели 0/1 3 5 9
Половозрелый организм Начало экспозиции
/¡4 16 Я 22
Хопинэстераэа |
Цитохро/лонсидаэа
ВитаминС \\^дпочечнини ||------------------Ц|;Ыгюуе<уиа/<ц||.
Коэффициенты массы
Рис. 2. Изменение ряда показателей у крыс при непрерывном воздействии летучих веществ
лака ПЭ-246 (без выдержки).
Здесь и на рис. 3: направленные вверх стрелки — статистически достоверное увеличение показателей: направленные вниз стрелки — уменьшение показателей.
Растущий организм Начало экспозиции
ПолоСоэрелы и организм Начало экспозиции
Сшенен
у нет-''
ии/нет
¡Печено
Рис. 3. Изменение ряда показателей у крыс при непрерывном воздействии летучих веществ
ДСП.
хательных движений, активности холинэстеразы в крови, цитохромокси-дазы в сердце и печени, содержания витамина С и др. (рис. 2).
С целью получения материала для гигиенических рекомендаций на втором этапе исследований изучали токсичность химических агентов лака ПЭ-246 и ДСП (МФ-17), предварительно выдержанных по основным токсическим компонентам смеси до уровней, приближающихся к их ПДК для атмосферного воздуха. При исследовании предварительно выдержанного лака ПЭ-246 нам не удалось выявить неблагоприятных воздействий летучих химических веществ полимера на организм молодых и половозрелых животных.
При изучении биологического действия летучих веществ ДСП (концентрации основного компонента — формальдегида колебались в пределах 0,1 мг/м3) на организм половозрелых животных во все сроки опыта различий по сравнению с контролем не выявлено. У крысят же раннего возраста (1 и 3 нед) отмечались нарушения процессов физиологического формирования (появление шерстного покрова и открытие половой щели происходили в более поздние сроки по сравнению с контролем), а также сдвиги некоторых биохимических показателей функционального состояния печени, что свидетельствовало о неблагоприятном влиянии летучих компонентов ДСП на крысят раннего возраста (рис. 3).
В опытах с ПВХ-линолеумом, пластифицированным высокомолекулярным пластификатором ПДБМ обнаружены изменения функционального состояния животных раннего возраста и половозрелых. Сдвиги, наиболее выраженные, и большего числа показателей зарегистрированы у 1- и 3-недельных животных.
При определении биологического действия мономеров стирола и формальдегида также выявили повышенную чувствительность животных раннего возраста (до 30-дневного).
Таким образом, изучение влияния комплекса летучих компонентов некоторых полимерных материалов на организм половозрелых животных и крысят различных возрастных групп позволило установить, что наиболее выраженные изменения возникали в раннем возрасте (1 и 3 нед), что можно объяснить своеобразием защитно-адаптационных механизмов животных раннего возраста, их относительной незрелостью. Наибольшая реактивность у них, по-видимому, связана с формированием таких регулятор-ных механизмов, как симпатико-адреналовая система, и центральной и периферической нервной системы. При этом происходят активация и формирование ферментных систем, биохимическое и функциональное формирование мозговых структур, становление основных показателей гомеоста-за (В. Д. Розанова).
Реактивные системы у этих животных наиболее выражены, а адаптивные возможности еще невелики, чем, вероятно, и можно объяснить большую чувствительность животных раннего возраста к действию комплекса веществ, выделяющихся из изучаемых материалов. У половозрелых крыс в
связи с полноценностью защитно-приспособительных механизмов в ранние сроки воздействия выраженных изменений не отмечено.
Таким образом, результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о различиях в возрастной реактивности животных к действию летучих компонентов, выделяющихся из полимерных материалов. При гигиенической оценке полимерных материалов, предназначенных для использования в жилищном строительстве и особенно в детских учреждениях, биологическое действие целесообразно изучать с учетом возрастной реактивности.
Учитывая сферу применения полимерных материалов, способных к деструкции и загрязнению объектов внешней среды, для охраны подрастающего поколения совместные усилия гигиенистов, технологов, химиков и других специалистов следует направить на создание синтетических изделий, отвечающих более высоким гигиеническим требованиям.
ЛИТЕРАТУРА. Розанова В. Д. Очерки по экспериментальной возрастной фармакологии. Л., 1968. — Ноткин Е.Л. Статистика в гигиенических исследованиях. М., 1965.
ВЛИЯНИЕ ВАЛЕКСОНА НА ОБЩУЮ АКТИВНОСТЬ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ФОРМЫ ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
В настоящей работе экспериментально изучено влияние нового фос-форорганического пестицида валексона (0, О-диэтил-тиофосфорил-а-окси-мино-фенилнитрил уксусной кислоты) на активность холинэстеразы и ее изоферментов в печени крыс.
Эксперимент выполнен на 80 белых крысах-самцах массой 180—250 г. Валексон вводили перорально из расчета 1/2 ЬЭ50 (310 мг/кг) однократно и в дозах 1/20 ЬО30 (31 мг/кг) и 1/200 ЬО50 (3,1 мг/кг) ежедневно в течение 1, 3 и 6 мес. При однократном введении исследования выполняли через 1 и 24 ч и через 5 сут. Крыс декапитировали, ткань печени гомогенизировали (1 : 4), гомогенат центрифугировали в течение 1 ч при 50 000 g. В опыте использовали гомогенат и надосадочную фракцию. Активность общей холинэстеразы определяли методом НевЫп. Изоферменты разде-
Поступила 7/Х 1977 г.
УДК 577.152.311.042.2:632.£5
Канд. биол. наук С. М. Алехина
24 ч
5 сут
Контроль 1 ч
Активность общей холинэстеразы (в мкг/г) в гомогенате и надосадочной фракции печени крыс после введения валексона в дозе 310 мг/кг*
Время после введения
56,1 — 12,1 78,8^5,6 Р<0,001 Р< 0,05
87,2^14,4 88,7—7,7 Р<0,001
1992:16,3 116,8—16,6 70,1^14,2 54,7^18,0 Я<0,001 Р<0,05
Гомогенат
Надосадочная фракция
ляли методом дискового электрофореза на поли-акриламидном гелей выявляли по методу Э. К. Му-хамеджанова. Зоны с;хо-линэстеразной активностью имели вид непрозрачных белых фракций. Гели фотографировали. Фотографии расшифровывали на денситометре «БИАН-170». Результаты выражали в процентах от суммы фракций.
• Приведены средние данные 8 — 10 опытов.
Как следует из таблицы, введение валексона в дозе 310 мг/кг вызывает
