CC BY
4
Таблица 2
Данные о комбинированном действии химических веществ на привкус воды
№ смеси Компонент смеси ECso ECso смеси, мг/дм3 Коэффициент Уровень
компонентов, комбиннрооанного значимости
мг/дм5 действия <Р)
1 Хлористый натрий 0,539±0,058
Лимонная кислота 0,280±0,029
2 Хлористый натрий 0,539±0,058
Сахароза 3,02±0,63
3 Хинин 0,0037±0,00043
Сахароза 3,02±0,63
4 Хлористый кальций 0,47±0,087
Хинин 0,0037±0,00043
0,47±0,096 0,86 >0,05
2,99±0,39 1,39 >0,05
2,69±0,34 0,73 >0,05
0,42±0,036 0,67 <0,001
<0,05*
Примечание. Одна звездочка — достоверность отличий от аддитивного эффекта; две звездочки — от независимого эффекта.
действия применяли прием, предложенный В. В. Тюльмёкковым [12]. При этом в качестве расчетной величины среднеэффек-тивной концентрации использовали при проверке гипотезы аддитивности действия единицу, независимости действия — двойку.
Аналнз экспериментальных данных о ПК химических веществ при их изолированном действии на вкус воды (табл. 2) показал, что они вполне соответствуют литературным [1]. Следовательно, предлагаемые упрощенные методические приемы установления ПК химических соединений по изменению привкуса воды дают возможность получать достоверные результаты.
Оценка комбинированного действия химических веществ на вкус воды с помощью предлагаемых критериев (см. табл. 1) позволила выявить в трех случаях аддитивный, а в одном — субадднтивный эффект (см. табл. 2). Эти результаты согласуются с данными о суммации эффектов подпороговых концентраций вкусовых веществ, полученных Rubin и соавт. и Fisher (цит. [7]). Таким образом, нет оснований отрицать аддитивный эффект комбинированного действия веществ на вкус воды. В этой связи считаем необходимым внести дополнения в нормативные документы в следующей редакции: «В случае присутствия в воде двух или более веществ, имеющих в качестве лимитирующего критерия вредности органолептический (по изменению привкуса воды), сумма отношений каждого из них к их ПДК не должна превышать единицу», т. е. распространить на рассмотренный случай комбинации химических веществ в воде положение, предусмотренное современными санитарными нормами [8] для соединений 1-го и 2-го классов опасности.
Литература
I. Благовещенская Н. С., Мухамеджанов Н. 3. Вкус и его нарушения при заболеваниях уха и мозга.— М., 1985.— С. 160.
2. Каган Ю. С. // Гиг. и сан,— 1973,—№ 12,—С. 89—91.
3. Красовский Г. Н., Жолдакова 3. И.. Дергачева Г. С. // Гигиеническая оценка вредных веществ в воде: Опыт сотрудничества стран — членов СЭВ,— М., 1987.— С. 62—70.
4. Красовский Г. Н., Жолдакова 3. И.. Шафиров /О. Б. и др. // Гиг. и сан,— 1986,—№ 10.—С. 68—70.
5. Красовский Г. Н., Дергачева Т. С., Потапова О. Н. // Там/ же.— 1988.— № 6.— С. 45—49.
6. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентрации вредных веществ в воде водоемов.— М., 1976.
7. Орлов Б. Н., Корнева Н. В. Хеморецепция.— Горький, 1979.
8. Предельно допустимые концентрации ПДК и ориентировочные безопасные уровни воздействия вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования,— М., 1983.
9. Санитарные нормы предельно допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования / СанПиН 42-121-4130—86 МЗ СССР,— М„ 1986.
10. Саноцкий И. В., Каган Ю. С., Красовский Г. И. и др. // Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду.— М., 1986.— С. 334—377.
11. Солнцева Г. Л., Динариева Г. П. Методические указания по применению научно обоснованных методов органолепти-ческой оценки качества мясных продуктов.— М., 1975.
12. Тюльменков В. В. // Гиг. и сан,— 1989,— № 4,— С. 84 -85.
13. Штабский Б. М., Гжегоцкий М. И., Гжегоцкий М. Р. и др. // Там же.— 1980,—№ 10.—С. 49—51.
£
Поступила 14.12.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 615.9.015.4.07
А. А. Александров, Г. К■ Верещагин, А. О. Карелин, В. В. Сальников
ПРИМЕНЕНИЕ ЯДЕРНО-АКТИВАЦИОННОГО МЕТОДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИКОКИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Одной из актуальных проблем профилактической токсикологии является количественный анализ поступления, распределения, метаболизма и выведения вредных химических веществ из организма человека.
Традиционные химические методы анализа не всегда позволяют получить адекватные результаты. Это требует поиска
новых подходов, в частности использования широко применяемых в технике ядерно-физических методов.
В настоящей работе приведены результаты изучения возможности использования ядерно-активационного анализа для решения указанной задачи. Метод основан на регистрации из препарированных органов или биологических субстратов
излучений радионуклидов, возникающих в результате ядерных реакции при активации вещества каким-либо видом ядерного излучения: нейтронами, протонами, тяжелыми ядрами или жестким v-излучением [2]. Возможны две модификации метода. В первой исследуемое химическое соединение вводят в организм животного, препарированный орган подвергают активации и последующим измерениям. Во второй исследуемое вещество предварительно ак-ивнруют, затем уже вводят в организм животного. Каждая модификация имеет свои достоинства. В первом случае возможно проведение анализа при образовании в результате активации короткоживущих радионуклидов, во втором — существенно упрощается процесс регистрации, так как отпадает необходимость идентифицировать излучение исследуемого радионуклида на фоне излучений других элементов.
Оценка количества находящегося в органе введенного вещества может быть проведена из соотношения
М-А
т --,
а-е
где т — содержание вещества (в 1 г органа); М — молекулярная масса вещества (в г); А — активность органа (в Бк); а — коэффициент активации; е — эффективность регистрации детектора излучения.
Коэффициент активации а определяют по параметрам реакции активации
^ _ 0,693/
Удельная поверхностная активность |в имп/(мин-см2)] органов белых крыс после затравки активированным пропилмер-каптаном (М±т)
i
^ 0,693 а = Фа-^-expl
'1/2
1/2
где Ф — интегральный по~ок активирующего излучения; а — сечение реакции активации; Т\/2 — период полураспада образовавшегося в результате активации радионуклида; / — время с момента окончания активации до начала измерений.
Эффективность регистрации е расчетным путем определить, как правило, сложно. Поэтому коэффициент е определяют экспериментально с использованием препарата известной активности, имеющего радионуклид с излучением, близким по своим характеристикам к излучению исследуемого вещества, и располагающегося на измерительной установке в такой же геометрии, что и анализируемый орган.
Апробация метода во второй его модификации проведена на одном из соединений класса низших меркаптанов — про-пилмеркаптане. Результаты работы могут иметь и практическое значение, так как меркаптаны являются характерным газовым выбросом при производстве сульфатной целлюлозы, добыче и переработке сернистых газов и нефти, ряде сопутствующих производств. Известно, что под действием этих соединений возникают отрицательные ольфакторные реакции, развиваются токсические эффекты, характеризующиеся изменениями окислительно-восстановительных процессов, внешнего дыхания, (Деятельности нервной системы.
В то же время в доступной отечественной и зарубежной литературе отсутствуют данные о распределении меркаптанов в организме при их поступлении из окружающей среды, что, вероятно, связано со сложностью анализа в биологических субстратах. Получение такой информации позволяет не только дать более обоснованное объяснение экспериментальным и клиническим реакциям, наблюдающимся при ингаляционном действии меркаптанов, но и проводить целенаправленные мероприятия по контролю и профилактике их токсического действия.
Активируемым элементом соединений типа меркаптанов является сера, активирующим излучением — нейтроны. Изотопный состав серы в естественной смеси: сера-32 95 %, сера-33 0,74 %, сера-34 4,2 %, сера-36 0,014 % [3].
Практическую значимость имеют два нуклида: сера-32 и сера-34, которые активируются нейтронами по следующим ядерным реакциям:
?15(лр)?§Р=^15 + Г ■
Регистрируемое излучение — ^-излучение. Основные характеристики приведенных реакций следующие. Для первой: сечение активации а 0,26-Ю-24 см2, период полураспада (Г|/2)
Орган Контрольная группа Опытная группа Критерий i
Легкие 2,37±0,07 8,13±0,24 23,04
Печень 2,33±0,11 6,36±0,29 12,99
Почки 2,00±0,08 6,45±0,20 20,66
Сердце 2,09±0,19 2,91 ±0,35 2,06
Селезенка 1,97±0,10 2,69±0,15 3,99
Головной мозг 2,05±0,10 2,21±0,12 1,04
Г
88 дней, максимальная энергия электронов 0,05 МэВ; для второй—соответственно 0,3-Ю-24 см2, 14,3 дня, 1,7 МэВ [1]. Образование по второй реакции радионуклида фосфора-32 — явление нежелательное, однако, как показали дальнейшие измерения, это обстоятельство существенно не сказалось на конечных результатах на данном этапе исследований.
Пропилмеркаптан активировали в сжиженном виде в стеклянных запаянных ампулах объемом 2,5—3 мл. Ампулы в специальных контейнерах размещали в каналах вывода тепловых нейтронов водно-водяного реактора типа ВВРН Ленинградского института ядерной физики им. Б. П. Константинова. Интегральный поток тепловых нейтронов составлял 10" н-см-2.
Эксперименты проводили на беспородных белых крысах: самцах массой 180—200 г, которым ингалировали пропилмеркаптан однократно на протяжении 4 ч в концентрации 15,1 мг/л. Контролем служили интактные животные того же помета. По окончании затравки животных забивали, органы препарировали и измеряли интенсивность р-излучення на стандартной радиометрической установке УМФ-1500. Особенность этой установки заключается в том, что в ней основной детектор Р-излучения (торцевой счетчик типа ТС-8) окружен покрывалом счетчиков Гейгера — Мюллера типа СБМ, включенных с торцевым счетчиком по схеме антисовпадений, что существенно снижает влияние внешнего естественного радиационного фона на результаты измерения интенсивности (¡-излучения из исследуемого органа.
В качестве эталонного препарата использовали радионуклид углерода-14, обладающий (5-актнвностью с максимальной энергией электронов 0,05 МэВ. Интенсивность р-излучення естественного фона равна 7±1 имп-мин-1.
Результаты измерений р-активности показали, что для легких контрольных животных (средняя масса легкого 1,30 г) среднее значение ее составило 8±2 имп-мин-1, что находится в пределах ошибки измерения; для подопытных животных (средняя масса легкого 1,25 г) — 18 имп-мин-', среднеквадра-тическое отклонение — 2 имп-мин-', что свидетельствует о накоплении пропилмеркаптана в легких животных.
При количественном определении содержания пропилмеркаптана по указанным выше формулам оно установлено в пределах Ю-4—Ю-5 мкг на 1 г свежепрепарированной ткани легкого. Результаты измерений, пересчитанные на единицу площади, приведены в таблице.
Как видно из таблицы, удельная поверхностная активность тканей внутренних органов контрольных крыс колебалась незначительно — от 2,37±0,07 имп/(мин-см2) для легких до !,97±0,10 имп/(мнн-см2) для селезенки. После однократной ингаляционной затравки активированным пропилмеркаптаном скорость счета существенно возрастала от всех внутренних органов. Наибольшее увеличение поверхностной активности, было характерно для легких, где она превышала исходную в 3,4 раза (р<0,001). Это свидетельствует о том, что легкие не только являются входными воротами для изучаемого токсичного агента, но и задерживают часть вещества. Поверхностная активность ткани почек возросла в 2,23 раза (/>< <0,001), печени — в 2,73 раза (/><0,001). Вероятно, пропилмеркаптан с током крови из легкого поступает в печень, где задерживается и подвергается частичной детоксикацни, а затем выводится через почки, накапливаясь в тканях органа.
В селезенке и сердце подопытных животных поверхностная активность превышала таковую у контрольных в 1,4 раза,
т. е. в этих органах непосредственно после затравки вещество обнаруживалось, но в значительно меньших количествах, чем в легких, печени и почках.
Таким образом, использование ядерно-активационного анализа позволило получить четкую картину распределения про-пилмеркаптана в организме подопытных животных и может быть рекомендовано для изучения токсикокинетики серосодержащих веществ. Распределение пропилмеркаптана з органах после однократной ингаляционной затравки было неравномерным. Наибольшие количества вещества обнаруживались в легких, почках и печени, меньшие—в селезенке и сердце. В го-' ловном мозге практически не наблюдалось изменений поверхностной активности, что, возможно, связано с функцией гема-тоэнцефалического барьера.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о надеж-
ности и перспективности применения метода ядерно-активационного анализа для исследования токсикокинетики химических веществ.
Литература
1. Джелепов Б. С.. Пеккер Л. К. Схемы распада радиоактивных ядер.— М., 1958. •
2. Дутов А. Г., Леушкина Г. В., Комар В. А. Активационный анализ в науке и технике,— Минск, 1984.
3. Таблицы физических величин: Справочник / Под ред. И. К. Кикоина.— М„ 1976.
Поступила 26.01.90
© А. А. БУРЛАКОВ, 1991 УДК 572.51-053.21-074:681.31
А. А. Бурлаков
РАСЧЕТ СТАНДАРТОВ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММИРУЕМОГО МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРА
Благовещенский медицинский институт ^
При разработке региональных стандартов физического развития детей и подростков необходимо полученные при антропометрических обследованиях детей числовые показатели отдельных признаков (рост, масса тела, окружность грудной клетки) подвергнуть статистической обработке. Описанные в руководствах методы санитарной статистики трудоемки для выполнения, а доступ практических врачей к современным ЭВМ органичен.
Обработка полученных исходных данных может быть проведена с помощью программируемого микрокалькулятора (ПМК), для которого разработаны соответствующие программы [I—8]. Однако все известные программы предполагают расчет только одного вариационного ряда. Стандарты физического развития детей к подростков разрабатываются минимум по трем указанным выше признакам. Применение опубликованных программ для ПМК предусматривает пятикратное введение вариационных рядов признаков в микрокалькулятор. Поскольку каждый ряд антропометрических признаков включает в себя более ста вариант, расчет по известным программам требует значительных временных затрат, умственно-эмоционального напряжения, что не исключает появления ошибок.
Предлагается методика комплексной статистической обработки трех вариационных рядов признаков (рост, масса тела, окружность грудной клетки). При этом все три ряда вводятся в ПМК одномоментно один раз.
Предлагаемые программы 1 и 2 позволяют рассчитать средние величины (М), ошибку средней (±т), среднеквадра-тическое отклонение (а), коэффициент корреляции (г), коэффициент регрессии (#„/*), сигму регрессии (±ок). Коэффициент вариации (С) несложно рассчитать по полученным о • 100
данным по формуле: С=——.
При расчете предпочтительно использование ПМК МК-52, в ППЗУ которого заранее записываются эти программы. Адрес ППЗУ программы 1:1000063, программы 2:2012884. При использовании МК-54, МК-61 и им подобных после предварительного обсчета по программе 1, не выключая ПМК, вводят программу 2 и расчет завершается.
Методика расчета. I. РПРГ, ввести программу 1, РАВТ, В/О (при использовании МК-52 программу 1 вывести из ППЗУ по адресу 1000063). 2. Обнулить регистры памяти ПМК 1—9. 3. «/V» С/П, где N — число вариант ряда. 4. Р |М |ОГК С/П, где Р— рост (в см); М— масса тела (в кг); ОГК — окружность грудной клетки (в см). Операция выполняется N раз.
После каждой остановки ПМК на экране— порядковый номер следующей варианты.
После обсчета последней варианты на экране появляется «О» — окончание предварительного обсчета.
Не выключая ПМК, перейти к окончательному расчету по программе 2: 1. РПРГ, ввести программу 2, РАВТ, В/О, С/П (при использовании МК-52 программу 2 вывести из ППЗУ). 2. После остановки ПМК на экране «О» — расчет окончен. Искомые показатели содержатся в регистрах памяти: — М роста, Яя2 — М массы, /?83 — М ОГК, /?г4 — о роста, /?г5 — а массы, /?с6 — о ОГК, 7 — ±тМ роста, Яв8 — ±тМ массы, /?к9 — ±тМ ОГК, ЯеА — г масса/рост, — г ОГК/рост, /?„С—/?и/, массы, Я„Ъ — У?,/х ОГК, #„0 — ±о„ массы, ЧеЕ - ±ак ОГК.
Программа 1
Адрес Команда Код Адрес Ко-манда Код Адрес Команда -* Код
00 ПО 40 21 + 10 42 П7 47
01 1 01 22 П2 42 43 ИПА 6-
02 ИП9 69 23 ИПВ 6L 44 ИПС 6[
03 + 10 24 Fx2 22 45 X 12
04 П9 49 25 ИП5 65 46 ИП8 68
05 С/П 50 26 + 10 47 + 10
06 ПС 4[ 27 П5 45 48 П8 48
07 РО 25 28 ИПС 6| (¡3 49 FLO 5Г
08 ПВ 4L 29 ИПЗ 50 01 01
09 РО 25 30 + 10 51 8 08
10 ПА 4— 31 пз 43 52 ПО 40
11 ИП1 61 32 ИПС <3| 53 ипо 60
12 + 10 33 Fx2 22 54 ПА 4—
13 П1 41 34 ИП6 66 55 КИПА Г—
14 ИПА 6- 35 + 10 56 ИП9 69
15 Рх2 22 36 П6 46 57 13
16 ИП4 64 37 ИПА 6- 58 КПА L—
17 + 10 38 ИПВ 6L 59 FLO 5г
18 П4 44 39 X 12 60 53 53
19 ИПВ 6L 40 ИП7 67 61 Сх ОГ
20 ИП2 62 41 + 10 62 С/П 50
