CC BY
25
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ длинноволнового УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ЭРИТЕМНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП) ПО СРАВНЕНИЮ С ДЕЙСТВИЕМ ВИТАМИНА D2 В ПРОФИЛАКТИКЕ D-ВИТАМИННОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Д. М. Демина Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
После открытия витамина D в профилактике и лечении D-гиповитаминоза были достигнуты большие успехи. Однако дальнейшие наблюдения показали, что при помощи одного лишь витамина D не всегда удается получить быстрое и стойкое излечение от рахита. Появился также ряд указаний на то, что при длительном применении больших доз витамина D развивается D-гипервитаминоз [Е. Я. Герценберг, йохимс (Jochims, J.)], который может возникнуть и в тех случаях, когда витамин D вводится даже в небольших дозах, но длительное время. Имеются данные, указывающие на нежелательность применения витамина D для взрослых, особено для лиц пожилого возраста.
Уже в 20-х годах было обращено внимание на возможность излечения и предупреждения рахита ультрафиолетовым облучением от ртут-но-кварцевых ламп, причем оказалось, что лечебный эффект достигается при всех формах рахита и быстрее, чем при применении других антирахитических средств (Е. Д. Заблудовская, Д. Л. Рыжик). Как показали экспериментальные исследования, характер действия ультрафиолетового излучения обусловлен дозой облучения и спектральным составом радиации. Так, коротковолновые лучи (254 шр. и менее) в случае применения больших доз оказывают абиотическое действие и разрушают витамин D.
В последнее время советскими светотехниками созданы новые искусственные источники ультрафиолетового излучения, так называемые эритемные люминесцентные лампы (ЭУВ). В отличие от широко распространенных ртутно-кварцевых ламп (ПРК) эритемные люминесцентные лампы излучают ультрафиолетовые лучи с длинами волн в диапазоне 280—380 пцх, с максимумом излучения в области 313 ш^. Интенсивность их излучения значительно меньше, чем у ламп ПРК. Так, в эритемной области излучения мощность ламп ПРК-2 составляет 4750 мэр, а ламп ЭУВ-15 — всего 100 мэр, т. е. почти в 50 раз меньше (В. М. Скобелев) .
Работы, проведенные с целью гигиенической оценки и проверки антирахитической эффективности излучения ламп ЭУВ, показали, что ежедневное облучение крыс, находящихся на рахитогенной диете, в количестве Vio—'/в эритемной дозы предохраняет их от заболевания рахитом (Н. М. Данциг, А. П. Забалуева и др.). Одновременно было установлено, что излучение ламп ПРК после прохождения через фильтр, не пропускающий коротковолновые лучи (короче 280 пцл), становится более эффективным в профилактике рахита, приближаясь к излучению ламп ЭУВ (Т. А. Свидерская).
Непосредственной задачей нашей1 работы явилось сопоставление антирахитической эффективности излучения ламп ЭУВ и D-витаминиза-
ции. Постановка этой темы обосновывалась нами следующими соображениями: во-первых, под влиянием ультрафиолетового излучения в организме образуется витамин D3, более активный, чем вводимый препарат витамина D2; во-вторых, при облучении витамин D3, образующийся в коже, поступает в организм из кожи естественным для него путем, минуя пищеварительный тракт. Следовательно, можно было предполагать практически важные различия в двух известных в настоящее время методах профилактики и лечения рахита. Все наблюдения проводились в осенне-зимнее время, когда можно практически исключить влияние природного ультрафиолетового излучения на интенсивность фосфорно-кальциевого обмена.
На первом этапе экспериментальных исследований (180 крыс) мы поставили задачу подобрать дозу ультрафиолетового излучения ламп ЭУВ, оказывающую антирахитическое действие, равноценное действию 1 ИЕ витамина D2. На втором этапе работы (120 крыс) нами сравнивались результаты действия в разных количественных соотношениях ультрафиолетового излучения и витамина D2 с целью проверки эквивалентности и взаимозаменяемости того и другого фактора в профилактике рахита. Для получения у крыс экспериментального рахита мы содержали их на диете, рекомендованной Институтом витаминологии Министерства здравоохранения СССР (90% пшеничной муки, 2% NaCl, 2,9% СаСОз, 5% сухих дрожжей и 0,1% лимоннокислого железа). Одновременно с этим крыс облучали или вводили им масляный раствор витамина D2 (изготовлялся из эталонного раствора, приготовленного в том же институте). Об эффективности антирахитических мероприятий мы судили: по степени окостенения задних конечностей животных (рентгенография), по количеству неорганического фосфора в крови (микрометод с хлористым оловом), по активности щелочной фосфатазы плазмы крови (метод Г. К. Шлыгина и С. Я. Михлина),.по количеству кальция в крови (метод де Ваарда). Кроме того, определялось количество эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина, проводилось наблюдение за увеличением веса крыс. В опыт поступали здоровые белые крысы месячного возраста весом 35—45 г.
Полученные экспериментальные данные позволили отметить известную степень параллелизма между рентгенографическими признаками рахита и биохимическими показателями крови (приведены средняя арифметическая и средняя ошибка для каждой группы) (см. таблицу).
Состояние крыс Количество фосфора (в мг%> Активность фос-фатазы (в условных единицах) Количество кальция (в мг%>
Здоровые ...... 4,02 ±0,08 86±2,6 20 ±0,2
Рахит I степени . . 3,65 ± 0,1 88 ± 4,6 20,6±0,15
»II » 3,39±0,18 102±7 — .
» III » 2,75±0,2 115±7 —
> IV > ... 2,15±0,14 120±6 13,8±0,3
Количество фосфора было определено у 269 крыс, активность фос-фатазы — у 187, количество кальция — у 102.
Так как литературные и наши данные указывают на то, что биохимические признаки рахита обнаруживаются на более ранних стадиях заболевания и точнее характеризуют их, чем рентгенографические (которые улавливают довольно грубые структурные изменения в костной ткани), при оценке результатов опыта мы придавали большее значение биохимическим показателям крови в разных группах.
В первой серии исследований на животных (по 24—44 крысы в группе) проводилось сравнение антирахитической эффективности трех доз ультрафиолетового излучения: '/в, 'Л и 3/ч эритемной дозы 1 с действием 1 ИЕ витамина 02. Полученные результаты приведены на рис. I.
Дам,ь/е рентгенографии '
// /// Групп
/fopuvec/пба неорганического фосфора.
Остром
// /// Группы
Аонтрояь
Средние данные для раз//мх групп крыс
////// /V Контроль Грус/ш
Ânminacm ujeMVHoâ фосфатазы
Ш
щ.
ед. >25 100 75 50 25
О
«"•/>•"> ' Lml'""-
Группы
Ho/ruvecmdo /грь/с без признано/ рахита, с /голииестдом фосфора дыи/е iMz'/a а антидностш фосфата зы ниже 80 ед
Кояичестдо нрь/с с приз на нами рахита / стелет с ноу/uvccmâo/)/ фосфора от 3 до 3,99 м г "А и аптидностин/ фосфатазы от в/ до //9 ед.
Koj/uvecmdo нрь/с с признаками рахита // стелена и нояиоестдам фосфора от / до 2,99 мг '/о
/fOHovecmdo ярые с признаками рахита Ми /У стелена, с Ho//uvecmduM фосфора ^ ленее 2 ме °/о и антидностш фосфатам/ /20 ед и более '"S Средняя de/iuvuna активности фосфатазы и ло/zuvecmda фосфора для группы
Рис. 1. Признаки рахита (по данным рентгенографии), количество неорганического фосфора в крови и активность щелочной фосфатазы плазмы крови у крыс в конце опыта. Площадь круга пропорциональна количеству крыс в группе. Цифры в секторах
обозначают количество крыс с тем или иным признаком. / — группа, облучавшаяся 7в эритемной дозы (44 крысы); // — группа, облучавшаяся '/« эритемной дозы (44 крысы); ///— группа, облучавшаяся '/, эритемной дозы (24 крысы); /V—группа, получавшая 1 ИЕ витамина D: (34 крысы); /(—контрольная группа (34 крысы).
Наиболее выраженный антирахитический эффект был получен у крыс, облучавшихся 'Л эритемной дозы (II группа, рис. 1). В этой
1 В основу расчета облучения была положена величина средней эритемной
мэр. мин.
дозы для человека, равная 5000-гг;-. Следовательно, '/в эритемной дозы в наших
мэр. мин. „ ,
опытах равнялась 625—^-• ПРИ облучении животных мы учитывали поглощение
лучей шерстным покровом и клеткой и соответственно увеличивали время облучения. Так. если для людей 1 /8 эритемной дозы создавалась примерно в течение 45 минут, то для крыс время облучения увеличивалось в 4 раза.
группе в среднем был самый высокий уровень фосфора (6,39 мг%) и самая низкая активность фосфатазы (88 ед). У крыс I группы (облучение '/в эритемной дозы) и IV группы (получали 1 ИЕ витамина D2) рахит был больше выражен, чем у крыс II группы, количество фосфора у крыс I и IV групп было близким (3,84 и 4,02 мг%), а активность фосфатазы у крыс IV группы была несколько меньше. Доза облучения, равная 3Л эритемной дозы (III группа), оказалась менее эффективной, чем 'А эритемной дозы; количество крыс с уровнем фосфора выше 4 мг% составляло лишь 'А группы, а средний уровень фосфора (3,58 мг%) был меньше, чем у крыс II группы. В контрольной группе у всех животных на рентгенограммах можно было видеть отчетливые рахитические изменения эпифизов, количество фосфора у них было наиболее низким (2,87 мг%), а активность фосфатазы — наиболее высокой (120 ед). По количеству эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина можно было судить о том, что ультрафиолетовое облучение ни в одной из применявшихся дозировок не вызвало отрицательных сдвигов в картине крови. Оно также не повлияло на темп нарастания веса животных.
Результаты второй серии экспериментов приводятся на рис. 2.
Как видно из рис. 2, у животных всех групп, включая контрольную, к концу опыта произошло снижение количества фосфора и активности фосфатазы. Эти изменения можно приписать возрастным физиологическим изменениям и влиянию неполноценной диеты. Величина снижения биохимических показателей характеризует степень нормализации фос-форно-кальциевого обмена под воздействием лрименявшихся нами антирахитических мероприятий. Следует напомнить, что более благополучное состояние в отношении рахита характеризуется относительно более высоким количеством фосфора и низкой активностью фосфатазы крови.
Профилактика рахита у крыс проводилась, как указано на рис. 2.
По количеству крыс, не имевших признаков рахита на рентгенограммах, лучшие результаты были получены в I и V группах. По величине снижения количества неорганического фосфора (на 0,6—0,9 мг%), а также по уровню фосфора в конце эксперимента (4 и 3,9 мг%) одинаковый антирахитический эффект был получен в I (1 ИЕ витамина D2) и II (облучение У8 эритемной дозы) группах. Облучение Vie эритемной дозы в сочетании с 0,5 ИЕ витамина D2 (III группа) оказалось, по-видимому, недостаточным для надежной профилактики рахита, о чем можно судить по значительному снижению количества фосфора в этой группе (на 1,5 мг%) и сравнительно низкому содержанию кальция в крови (17,4 мг%). Активность фосфатазы была наиболее низкой у животных всех трех облучавшихся групп (II, III и V) —88,63 и 68 ед. тогда как у крыс обеих групп, получавших витамин D2 (I и IV), она была выше—103 и 105 ед. Наиболее высокой активность фосфатазы была у животных контрольной группы— 147 ед. У крыс IV группы, получавших витамин D2 в количестве 2 ИЕ, а также V группы, получавших 1 ИЕ витамина D2 и одновременно облучавшихся '/в эритемной дозы, было отмечено снижение количества фосфора за период опыта на 1,5—1,6 мг% при сравнительно высоком уровне кальция — 22 и 22,7 мг%. Этот результат, возможно, является следствием применения избыточных доз, влияющих на фосфорно-кальциевый баланс в сторону, характерную для развития гипервитаминоза D. Как видно из рис. 1, увеличение дозы облучения до 3А эритемной дозы привело также к снижению количества фосфора у крыс по сравнению с получавшими по 1 ИЕ витамина D2, т. е. тоже к ухудшению показателей фосфорного обмена.
Обработка экспериментальных данных вариационо-статистическчм методом подтвердила, что положительные сдвиги под влиянием ультрафиолетового облучения 'А эритемной дозы, а также нарушение фосфср-но-кальциевого баланса под влиянием 2 ИЕ витамина D2 или 1 ИЕ ви-
тамина D2 в сочетании с облучением Ve эритемной дозы являются статистически достоверными.
Таким образом, путем облучения крыс, находившихся на рахито-генной диете, с помощью ламп ЭУВ в количестве Vs—7« эритемной до-
Ма.уные рентгенографии (S /гонце опыта,)
//////
//гуты
Алтбшт aienovmá фоара/позы
ед 360
280
Аонтрое/,
/ // /// И/
/руппы
.оооо Результат/ отдельных аналимУ У начаж от/па •■•■• Результат/ отдельных анализоУУлонце опыта i I Среднее данные а//// группы ff на va/re опыта у//'///л Среде/'/- />vhw Улн групп/,/ У ненце от/л/а.
Лотрам
Уонтроль
/ // ///
/руппь/
PoeovecmSa //eopza//uvec/rozo (pac/popa.
/(онтрол/, «.
А/г % _27^
/// Группы
/ // /fopuvecMe яамг/г/я
Рис.2. Признаки рахита (по данным рентгенографии), количество неорганического фосфора и активность щелочной фосфатазы и количество кальция у крыс. Для данных
по рентгенографии обозначения те же, что на рис. 1. / — группа, получавшая по 1 ИЕ витамина Ог'-" — группа, облучавшаяся '/а эритемной дозы; ///—группа, получавшая по 0,5 ИЕ витамина Оз и облучавшаяся '/и эритемной дозы; /V — группа. получавшая по 2 ИЕ витамина Ог^ V — группа, получавшая по 1 ИЕ витамина 02 и облучавшаяся '/в эритемной дозы; К — контрольная группа.
зы ежедневно оказалось возможным добиться профилактического антирахитического эффекта, нисколько «е уступающего по величине результатам воздействия витамина Э2 в количестве 1 ИЕ. Вместе с тем если увеличение количества витамина до 2 ИЕ приводит к начальным сдвигам более или менее неблагоприятного характера, то изменение коли-
чества облучения в 2 ¡раза — от '/а до Ч* эритемной дозы — не сопровождается никакими отрицательными последствиями.
Наблюдения по профилактике рахита у детей проводились коллективом 190 детей ясельного
1 Î
1
1
1
I
*
n
¡¡Ш
aîv
^ 4j ^ ц ч
ё
§ §
I
^ g g |l|
s $ S
î
s. .
¿Il
Il
ч «
II
if "4 %
Si
i I
ib
1Ч1 î? §
3
i
s s.
■S
f
«
I
^ S
«3
=î S
a s
о
sс
CJ tu
s * s&
■e-S
11
о S
a*
над
возраста и 112 детей младшего школьного возраста. Об эффективности облучения и витаминизации судили по количеству неорганического фосфора и по активности щелочной фосфата-зы плазмы крови. При участии врачей-педиатров (Н. И. Ереминой, М. В. Пиккель, Р. Е. Гри-бовской, Л. П. Кашици-ной, JT. И. Ивановой, И. К. Талановой) проводилось клиническое обследование детей; особое внимание обращалось на выявление признаков рахита. Учитывалось физическое развитие детей, регистрировались случаи заболевания гриппом и катаром верхних дыхательных путей. У части детей определяли количество гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов.
Исследование в Заполярье активности фосфа-тазы крови у 121 ребенка в возрасте от 2 месяцев до 6 лет показало, что средний уровень активности этого фермента у клинически здоровых детей в Заполярье выше, чем в средней полосе: в половине наблюдений активность фос-фатазы превышала 100 ед (при верхней границе, установленной для этого возраста нормы е 90 ед; С. Я. Михлин). У детей, больных рахитом, активность фосфатазы находилась в соответствии с клинической картиной заболевания: в начальной стадии рахита — 235 ед, в стадии разгара — 188 ед, остаточных явлений и у здо-
й•4 2 о •е ж
Я а
<и
° 1 о з
ьс СО
о К о
сг
— -
X s
ш «
а- ы s ь Ч о bi
в стадии выздоровления — 116 ед, в стадии ровых детей — 91—94 ед.
Были подобраны 2 группы детей, одинаковых по возрасту сти заболевания рахитом. Детей первой группы в течение 3 (с декабря по март) ежедневно облучали 1/в эритемной дозы
и тяже-месяцев (все ко-
личество облучения давалось за 4 часа), дети второй группы получали рыбий жир или витамин D2. В начале наблюдения активность фосфа-тазы у детей обеих групп была одинаковой: 158 и 153 ед. К концу наблюдения у облучавшихся детей активность фосфатазы снизилась до 92 ед (на 42%), а у необлучавшихся — лишь до 132 ед (на 14%). Результаты этих наблюдений приведены на рис. 3.
Наблюдения в Архангельске проводились на 5 группах детей в возрасте от 2 до 10 месяцев (всего 69 детей), облучение продолжалось ежедневно в течение 4—6 часов Витамин D2 давался в виде масляного раствора с концентрацией 50 ООО ИЕ в 1 мл. Наблюдения проводились с декабря по апрель. Результаты представлены на рис. 3.
Анализы крови, проведенные в декабре и апреле, показали, что зимой количество неорганического фосфора в крови у детей находилось в пределах нормы и было близким во всех группах (от 4,8 до 6,5 мг% при среднем уровне для групп 5,6—6 мг%). К весне произошло снижение количества фосфора, причем в разных группах по-разному. Самое значительное снижение количества фосфора к весне было у необлучавшихся, но получавших витамин D2 детей (I и II группы) с 5,7 мг% до 3,14 и 3,56 мг%. У детей 3 облучавшихся групп (III, IV и V) количество фосфора весной было ближе к норме: 3,87; 4,24; 4,26 мг%. Активность фосфатазы к весне слегка повысилась у детей III группы—с 90 до 102 ед, а у детей I и IV групп осталась без изменений. В 2 группах, где активность фосфатазы крови у детей зимой была выше нормы (II и V), к весне произошло значительное снижение ее — со 130 до 72 и 80 ед, т. е. до нормы.
У детей ни в одной из групп не было отмечено новых случаев заболеваний рахитом весной, а у детей, больных рахитом в начале наблюдения, к весне признаки рахита почти совсем исчезли. По физическому развитию детей, а также по количеству эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина существенной разницы между группами детей не было отмечено. Заболеваемость гриппом и катаром верхних дыхательных путей зо всех группах была незначительной.
Наблюдения по облучению и D-витаминизации детей младшего школьного возраста проводились в трех первых классах школы № 329 Красногвардейского района Москвы. В каждом классе было от 35 до 39 школьниц. Результаты наблюдения приведены на рис. 3.
К весне количество неорганического фосфора снизилось в контрольном классе и у детей, получавших витамин D2, на 0,22 мг%. У облучавшихся детей количество фосфора весной, напротив, несколько увеличилось— на 0,2 мг%. Активность фосфатазы к весне снизилась у облучавшихся детей на 27 ед и у детей, получавших витамин D2, — на 15 ед. У детей контрольного класса активность фосфатазы почти не изменилась — снижение равнялось всего 6 ед.
Данные об изменении веса детей за период наблюдения показали, что облучавшиеся и получавшие витамин D2 дети несколько лучше прибавляли в весе, чем дети контрольного класса. Заболеваемость гриппом и катаром верхних дыхательных путей оказалась выше у детей контрольного класса (1,09 случая заболеваний на одного ребенка) по сравнению с облучавшимися и получавшими витамин D2 детьми (0,67 и 0,44 случая заболеваний на одного ребенка). По количеству гемоглобина у детей в разных классах, а также между зимним и весенним уровнем не было разницы.
Таким образом, у детей ясельного и младшего школьного возрастов более заметные сдвиги в уровне фосфорно-кальциевого обмена, указывающие на уменьшение состояния гиповитаминоза D, были получены
1 Согласно «Инструкции по применению эритемных люминесцентных ламп». Научное совещание в Архангельске по применению ультрафиолетового излучения. Тезисы докладов. М., 1954.
в облучавшихся или одновременно --Случавшихся и получавших витамин D2 группах, по сравнению с группами, получавшими только витамин D2. Достоверность этой разницы была подтверждена при статистической обработке материала.
Полученные данные подтвердили сделанный в результате экспериментов на животных вывод о том, что облучение длинноволновыми ультрафиолетовыми лучами от искусственных источников ультрафиолетовой радиации в условиях природной ультрафиолетовой недостаточности оказывает более выраженный антирахитический эффект, чем препарат витамина D2.
Введение в систему искусственного освещения ультрафиолетового компонента, конечно, не снимает необходимости применения в соответствующих случаях витамина D2 или ламп ПРК, но имеет перед ними важное преимущество как средство массовой компенсации ультрафиолетовой недостаточности.
ЛИТЕРАТУРА
Галанин Н. Ф. Гиг. и сан., 1947, № 7, стр. 1—8.—Гер цен б ер г Е. Я. Вестн. совр. мед., 1929, № 19, стр. 1007—1014,—Д а н ц и г Н. М., Забалуева А. П. Врач, дело, 1953, № 12, стр. 1119—1124.—Заблудовская Е. Д. Физиопрофилак-тика и физиотерапия рахита. Медгиз, 1950.—С видерская Т. А. Опыт гигиенической оценки ультрафиолетовой радиации в Ленинграде. Автореферат дисс.. Л., 1956—С к о б е л е в В. М. Светотехника, 1956, № 6, стр. 22—24,—Ш л ы г и н Г. К-Михлин С. Я. Вопросы мед. химии, 1955, т. 1, № 6, стр. 461—468.—Jochims J. Dtsch. Apoth. Ztg., 1954, Bd. 94, N 2, S. 416—417.
Поступила 24/XI 1956 r.
COMPARISON OF THE EFFECT OF THE LONG-WAVE ULTRAVIOLET RADIATION (ERYTHEMATOUS LUMINESCENT LAMPS) AND VITAMIN D2 IN PREVENTION OF VITAMIN D DEFFICIENCY
D. M. Demina
The ultraviolet radiation (erythematous luminescent lamps with maximum radiation of 313 wave length) of rats in the quantity of '/e of erythema dose daily produces an antirachitic effect similar to that obtained with 1 I. u. of vitnmin D2. The increase of the radiation to '/♦ °f erythema dose increases the antirachitic effect, whilst an increase of the dose of vitamin Dj to 2 I. u. produces slight signs of hypervitaminosis.
Investigations carried out on children in different climatic regions (Zapoliariy, Archangelsk, Moscow) have shown that the daily ultraviolet radiation in quantity of '/s—'/б erythema dose or a single ultraviolet radiation of the same dose together with 5000 I. u. of vitamin D2 has a more marked antirachitic effect on infants than the simple administration of vitamin D2 in quantity 5000—10 000 I. u.
For school children radiation with '/e—'/e erythema dose proved to be equally effective as the daily administration of 1000 I. u. of vitamin D2.
•iz -¿Г "ЙГ
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ АКРОЛЕИНА КАК АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Аспирант М. М. Плотникова
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей
Акролеин образуется в производственных условиях везде, где жиры или глицерин подвергаются действию высокой температуры (130—270°): в шишельных отделениях литейных цехов, в электротехнической промышленности (при изготбвлении изоляции), при лужении, жестяных работах, в производстве клеенки и линолеума, олифы, стеарина, при гидрогенизации жиров, на маслобойных заводах, в салотопном
Ю
