CC BY
3
в = V (0,741 X 0,5) + (0,370 X 0,5) Ч-
£ = 1
+ (1,0X0,75) +(КОХ 1,25) +(0,624 X 1,25)+0,404 + + 0,404 = 0,663.
В соответствии с данными табл. 2 анилин может быть отнесен ко 2-му классу опасности. Таким образом может быть определен класс опасности для любого изучаемого вещества.
Предлагаемая классификация опасности атмосферных загрязнений на основе учета комплекса токсикометрических параметров дает возможность более полной интегральной характеристики опасности вещества при его ингаляционном воздействии на организм. Нам представляется, что использование непрерывной шкалы, получаемой в диапазоне изменения интегрального показателя В, позволит более точно обосновывать дифференцированные коэффициенты запаса для перехода от пороговых концентраций к недействующим при установлении ПДК атмосферных загрязнений.
Более того, предложенный подход может использоваться и для других случаев, в частности, когда необходима интегральная оценка на основе учета комплекса факторов или различных параметров, например, при оценке комбинированного, комплексного и сочетанного действия фак-
торов окружающей среды, а также при разработке обобщенных показателей состояния организма.
Литература
1. Андреещева Н. Г., Пинигин М. А.// Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. — М., 1977. — Вып. 5, —С. 40-41.
2. Красовский Г. И., Жолдакова 3. И., Егорова Н. А. // Проблема пороговости в токсикологии.—М., 1979. — С. 27—50.
3. Красовский Г. Н., Тепикина Л. А., Жолдакова 3. И. и др. // Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды. — М., 1981. — С. 3—7.
4. Пинигин М. Л.//Вестн. АМН СССР. — 1972. —№ 1.— С. 83—85.
5. Саноцкий И. В., Уланова И. П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений. — М., 1975.
6 .Сидоров К. К. //Гиг. труда. — 1980. — № 3. — С. 17— 20.
7. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду. — М., 1986. Поступила 16.09.87
Summary. The technique to determine an integral hazard indicator (B) for each substance on the basis of a complex account of 8 most frequently used toxicometric parameters of their real hazard has been proposed. The values of weight coefficients of each parameter has been identified. The classification of hazardous chemical contamination of atmospheric air according to В is presented.
УДК 614.71/.73:615.9]:614.2
В. Л. Денисов, В. П. Ильин, Г. Г. Юшков
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ В СИСТЕМЕ ВОЗДУШНАЯ СРЕДА—ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ НАТУРНЫХ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Институт биофизики Минздрава СССР, Москва
В настоящее время можно считать доказанным, что наиболее полное представление о влиянии факторов окружающей среды на здоровье населения может быть получено при всестороннем изучении взаимосвязей в сложной системе производство — окружающая среда — здоровье населения [2].
Натурный токсикологический эксперимент (НТЭ) как опосредованный метод изучения возможного неблагоприятного влияния химических загрязнений атмосферы на человека позволяет смоделировать взаимосвязи в этой системе с целью изучения и прогнозирования возможного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения.
При этом экспериментально-биологические модели (лабораторные животные) выступают как своеобразные биологические индикаторы состояния окружающей среды.
При проведении НТЭ могут быть выявлены ^наиболее чувствительные к воздействию изучае-
мых факторов окружающей среды органы и системы организма, оценена возможность проявления отдаленных биологических эффектов (мутагенного, тератогенного, канцерогенного, эмбрио-токсического, гонадотоксического и т. д.), и на этом основании разработаны и уточнены целевые программы медицинской помощи и соответствующие профилактические мероприятия, что в полной мере соответствует предупредительному характеру советского здравоохранения.
Поскольку население какого-либо города, могущее подвергаться воздействию промышленных выбросов, представляет собой гетерогенную популяцию, предпочтение следует отдавать нелинейным (беспородным) животным, отличающимся относительно невысокой стоимостью разведения и содержания. В соответствии с названными требованиями наиболее часто выбирают нелинейных белых крыс. Кроме того, крысы заканчивают свой жизненный цикл за 3—3,5 года, что позволяет получить информацию за сравнитель-
но непродолжительный срок не только о олижаи-ших, но и об отдаленных последствиях неблагоприятного влияния на организм изучаемого химического фактора.
Многокомпонентность и непостоянство состава промышленных выбросов, развитие в атмосфере вторичных и фотохимических реакций [2], приводящих к образованию новых, нередко более агрессивных химических соединений с неизвестным характером биологического действия на организм делает необходимым изучение в НТЭ всех основных звеньев обмена веществ — углеводного, жирового и белкового. Поскольку химические загрязнения атмосферного воздуха относятся к факторам малой интенсивности, большое внимание при изучении биологических реакций организма в ответ на их воздействие следует уделять показателям, позволяющим дифференцировать процессы адаптации и компенсации, а также показателям, отражающим состояние иммунитета организма.
Известно, что химические вещества, попадая в организм, включаются в круг установившихся метаболических процессов, что приводит к нарушению его гомеостаза. Эти нарушения носят, как правило, беспорядочный мозаичный характер и с трудом поддаются аналитической оценке. Однако современные методы статистики позволяют из суммарного биологического отклика выделить наиболее существенные, значимые изменения, развивающиеся в ответ на действие изучаемого химического фактора. Изменения наиболее информативных показателей состояния организма могут быть в дальнейшем представлены в виде обобщенного или комплексного показателя, включающего в себя ту информацию о вариабельности частных показателей, которая наиболее существенна для описания действия изучаемого комплекса химических соединений и допускает возможность гигиенической трактовки с позиции биологических процессов, происходящих в организме.
В настоящее время наиболее перспективным методом формирования обобщенных показателей можно считать приемы, основанные на анализе канонических величин, описанных многими исследователями [4].
Как известно, канонические величины представляют собой линейные комбинации информативных показателей. Показано, что значения канонических величин можно использовать в качестве меры отклика организма на внешние неблагоприятные воздействия [5].
Техника формирования канонических величин с использованием современных ЭВМ и стандартных пакетов прикладных программ достаточно подробно изложена в соответствующей литерату-ре [1].
Канонические величины могут быть успешно применены и в НТЭ для количественной оценки биологических реакций животных как мера от-
клика различных систем организма и организма в целом на воздействие химических выбросов в атмосферу. Мерой отклика в данном случае может служить обобщенный показатель суммарной биологической активности (Г), представляющий собой интегральную функцию уравнения регрессии канонических величин в зависимости от длительности влияния изучаемого фактора:
Г*
Г (7\, Г2) = 1/(Г„ — Гх) X ) (Г) ОТ,
т,
где ^(Т)— уравнение регрессии изменения канонических величин в зависимости от длительности воздействия изучаемого фактора; Т — время.
Применение комплексного показателя Г (7\, Т2) при анализе результатов НТЭ позволяет осуществить комплексную оценку степени изменений биологических откликов организма в ответ на изучаемое воздействие за период Т2— Т\. Сравнение комплексных показателей, характеризующих состояние организма животных за один и тот же период наблюдений в различных по интенсивности распределениях химических выбросов районах города, позволяет выявить и охарактеризовать биологические реакции, типичные для воздействия изучаемого фактора. Статистическая значимость различий биологических откликов оценивается по Т-критерию. Введение в формулу множителя 1/{Т2 — 7\) нормирует значение обобщенного критерия Г (Т2, Т[) и позволяет сравнивать суммарный биологический отклик за различные периоды наблюдений.
Сравнение (по критерию %2) регрессионных полиномов, полученных для двух сравниваемых районов города, позволяет выявить однотипность процессов формирования биологических откликов организма во времени при различающейся интенсивности изучаемого химического воздействия.
Эффективность метода НТЭ для оценки и прогнозирования возможного неблагоприятного влияния на здоровье населения комплекса химических веществ, поступающих в атмосферный воздух с промышленными выбросами, оценивалась на примере крупного индустриально-промышленного комплекса, включающего в свой состав предприятия нефтехимии и нефтепереработки, стройиндустрии, машиностроения, металлообработки, энергетической, лесной, деревообрабатывающей и микробиологической промышленности. Влияние на организм химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, оценивалось в двух районах населенного пункта, отстоящих на 2 и 10 км от промышленной зоны.
Исследование проводилось на нелинейных белых крысах, которые были завезены в изучаемые районы из отдаленного региона страны непосредственно перед началом эксперимента. Общая продолжительность наблюдения за животными составила 24 мес, в течение которого было осу-
ществлено 15 обследований животных (изучено около 100 разнообразных показателей). Изученные показатели отражали общее состояние организма и позволяли судить об углеводном, жировом и белковом обмене, а также о состоянии иммунного статуса организма. Помимо этого оценивалась возможность проявления мутагенного, тератогенного, эмбриотоксического и гонадоток-сического действия атмосферных загрязнений на организм животных, а также влияние изучаемого химического фактора на репродуктивную функцию.
Установлено, что в ответ на воздействие химических веществ, поступающих в атмосферный воздух с выбросами промышленных предприя-/ тий, у животных обеих сравниваемых групп фор-4 мировался биологический отклик в виде реакций зависимых систем организма, носящих функциональный, приспособительный характер, который был классифицирован как своеобразный до-нозологический комплекс. Данный комплекс заключался в развитии слабой тканевой гипоксии, сопровождающейся постепенным накоплением в организме метаболитов углеводного (молочная и особенно пировиноградная кислоты) и жирового (неэстерифицированные жирные кислоты и нейтральные липиды) обмена. В более поздние сроки наблюдения к нарушениям углеводного и жирового обмена присоединились нарушения иммунного статуса организма (уменьшение числа В-лимфоцитов и нарастание числа 0-лимфоци-тов). Логическая цепь событий, приводящая к нарушениям в иммунной системе у животных, подвергавшихся воздействию комплекса химических соединений, содержащихся в атмосферном воздухе, выглядела следующим образом. Первичными (ранними) явились нарушения в ¿энергетическом звене (углеводный и жировой *обмен), вторичными (поздними) были нарушения в пластическом звене (белковый синтез), которые вызывали нарушения в иммунной системе, связанные прежде всего с белковым дисбалансом (субстрактный и медиаторный дефицит), а также с изменением рН внутренней среды.
Следует подчеркнуть, что изменения в организме животных, размещенных в удаленном от промышленной зоны районе, не выходили за пределы физиологических колебаний. У животных, размещенных в непосредственной близости от промышленной зоны, изменения отдельных показателей гомеостаза выходили за пределы физиологических колебаний, ограничивая тем самым функциональные возможности организма, что можно расценивать как напряжение механизмов адаптации.
Однако срыва адаптации у животных данной группы не наблюдалось до конца эксперимента. Об этом свидетельствует отсутствие развития у них каких-либо признаков специфических патологических состояний, подтверждающихся результатами патоморфологических исследований,
а также результатами изучения отдаленных биологических эффектов.
По материалам проведенных исследований дана оценка потенциальной опасности химических атмосферных загрязнений для здоровья населения, проживающего в различных районах города, имеющего крупный индустриально-энергетический комплекс. Исходя из предложенной нами ранее градации опасности вредных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, включающей в себя 6 уровней оценок — неопасное, условно опасное, малоопасное, умеренно опасное, высокоопасное и чрезвычайно опасное [3].
Интенсивность загрязнения атмосферного воздуха в районе, примыкающем к промышленной зоне, было расценено как малоопасное, а в более удаленном районе как условно опасное для здоровья населения. Полученный с помощью НТЭ прогноз в целом хорошо совпал с результатами независимого эпидемиологического исследования, проведенного в этих же районах и выявившего некоторое общее угнетение резистентности организма и повышение уровня неспецифической заболеваемости у населения, проживающего в более загазованном районе [2].
Обобщая представленный материал можно заключить, что НТЭ достаточно эффективный метод оценки возможного неблагоприятного влияния на здоровье населения химических веществ, поступающих в атмосферный воздух с выбросами промышленных предприятий; в отличие от других методов оценки неблагоприятного влияния факторов внешней среды на здоровье населения НТЭ позволяет получить необходимые сведения на этот счет с меньшими материальными затратами, в сравнительно непродолжительные сроки, а главное —до проявления нежелательных последствий этого влияния у человека; НТЭ позволяет учесть все особенности влияния на организм химических атмосферных загрязнений: многокомпонентность и непостоянство их состава, интермиттирующий характер воздействия, развитие вторичных химических и фотохимических реакций, влияние сопутствующих факторов (природных, климатических и т. д.); полезным и целесообразным при оценке и анализе результатов НТЭ является описание суммарного биологического отклика животных в ответ на действие атмосферных химических загрязнений с помощью обобщенного (или комплексного) показателя, представляющего собой интегральную функцию уравнения регрессии канонических величин в зависимости от длительности влияния изучаемого фактора.
Литература
1. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с
использованием ЭВМ: Пер. с англ. — М., 1982.
2. Воробьев Е. И., Прусаков В. М., Душутин К. К■ Охрана атмосферы и нефтехимия. — Л., 1985. — С. 128—153.
3. Денисов В. Л., Юшков Г. Г., Минченко В. В. Ц Модели и методы оценки антропогенных изменении геосистем. — Новосибирск, 1986.— С. 125—133.
4. Джефферс Д. Введение в системный анализ: Применение в экологии: Пер. с англ. — М., 1981.
5. Минченко В. А. // Гиг. и сан,— 1984. —№ 8.—С. 52— 55.
Поступила II.П.87
Summary. Methodological aspects of using natural toxicologic experiments for hygienic assessment and prediction of correlation in the system "air environment/human health" are presented. Due to the generalized indicator the prenosologic complex of total biologic activity of the probable unfavorable health effect of air industrial chemical contamination has been established through experimental and biologic models (using animals).
УДК 614.7:66]-07:618.3-09Э-033.1:611-018.9
Е. И. Гончару к, Г. И. Сидоренко, Ю. И. Губский, М. В. Голубчиков
СИСТЕМА МАТЬ —НОВОРОЖДЕННЫЙ КАК ЕСТЕСТВЕННАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТОВ ИХ БИОТРАНСФОРМАЦИИ
Киевский медицинский институт им. акад. А. А. Богомольца Минздрава УССР; НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Гигиенистами в содружестве с другими специалистами продолжается поиск более совершенных моделей для изучения изолированного, комплексного, комбинированного и сочетанного воздействия экзогенных химических веществ (ЭХВ) на организм человека. Имеющиеся в настоящее время для этих целей самые совершенные модели в виде искусственных камер, дозирующих устройств обладают рядом недостатков: они дорогостоящие, конструкция их очень сложна, еще труднее эксплуатация. При создании и эксплуатации этих камер невозможно учесть всего многообразия количества и качества ЭХВ, а также условий, при которых происходит трансформация ЭХВ в объектах окружающей среды и биотрансформация в организме с их последующим одновременным воздействием на организм в реальных условиях.
Для устранения указанных недостатков мы предлагаем использовать созданную самой природой наиболее, по нашему мнению, совершенную естественную модель, одновременно включающую в себя понятия затравочной камеры, дозирующего устройства и организма, являющегося объектом затравки. Эта модель представлена системой мать — новорожденный млекопитающих животных. При этом под новорожденным подразумевается организм млекопитающего животного, находящийся на естественном вскармливании материнским молоком.
Целью настоящей работы явилось теоретическое и экспериментальное обоснование возможности использования системы мать — новорожденный в качестве естественной модели для изучения воздействия ЭХВ на организм млекопитающих. В качестве модельного препарата, использованного для затравки экспериментальных животных, взят хлорорганический пестицид линдан, для которого известны параметры токсикометрии, персистенткости и разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) для различ-
ных объектов окружающей среды (воды, почвы, атмосферного воздуха, пищевых продуктов).
При изучении суммарного воздействия ЭХВ может быть выбран ведущий для данного вещества путь его поступления в организм в реальных производственных и бытовых условиях [1]. Таким путем поступления линдана (до 80%) в организм человека является пероральный. Перо-ральный путь поступления линдана в организм экспериментальных животных в системе мать — новорожденный имеет ряд значительных преимуществ перед другими способами затравки.
Так, пероральный путь поступления ЭХВ в системе мать — новорожденный имеет то преимущество, что при этом достигается переход в организм новорожденного не только самого химического вещества (в данном случае линдана), но и образующихся в печени метаболитов, в том числе токсичных продуктов биотрансформации [2, 5], которые при ингаляционной затравке образуются в меньшей степени и легко выделяются с выдыхаемым воздухом [4]. Как известно из литературы [6], продуктами биотрансформации линдана являются 10 различных метаболитов. Наконец, как показали наши исследования и данные литературы [3], молочная железа лакти-рующих самок передает в организм новорожденного одним путем (перорально) всю сумму ЭХВ и их метаболитов, поступающих в материнский организм различными путями, т. е. при разных способах затравки. Следовательно, при перораль-ной затравке лактирующих самок хлорорганиче-ским пестицидом линданом и последующей передачей в организм новорожденного самого ЭХВ и его метаболитов моделируются условия не только изолированной, но и комплексной, а также комбинированной затравки экспериментальных животных.
Конкретными задачами работы явились: 1) изучение концентраций линдана в крови самок крыс (С(), в грудном молоке самок (Сг), а так-;
