Научная статья на тему 'РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ В ОБЩЕЙ РЕАКЦИИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ'

РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ В ОБЩЕЙ РЕАКЦИИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
3
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ROLE OF THE THERMAL SENSITIVITY OF THE RESPIRATORY TRACT IN A GENERAL REACTION OF THE THERMOREGULATION

Under conditions of a thermoneutral zone in reply to heating and cooling of inhaled air in physiological limits a rabbit developed specific thermoregulatory vascular reactions of the floor of the auricle, that are due to temperature stimulation of the thermosensitive structures of the respiratory tract. The temperature of inhaled air should be looked upon as an environmental factor affecting the development of the general thermoregulatory reaction of the body.

Текст научной работы на тему «РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ В ОБЩЕЙ РЕАКЦИИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ»

стал до 3,4, половина детей жаловались на тепловой дискомфорт.

При температуре воздуха 25—26°С и относительной влажности 45 и 60% отмечено выраженное напряжение терморегуляции в сторону перегревания. Большинство детей (62,5—92,3%) говорили, что им тепло или жарко и душно, резко усиливалась активность потовых желез, Тк туловища несколько снижалась, а Тк конечностей возрастала.

Таким образом, для обеспечения комфортного теплового состояния детей с бронхиальной астмой необходимо определенное сочетание температуры, влажности и подвижности воздуха. Так, при температуре воздуха 21—22°С, относительной влажности 30—55% и подвижности 0,1 м/с установлено комфортное тепловое состояние больных, а при той же температуре воздуха, влажности 60% и подвижности 0,2 м/с наблюдалось умеренное напряжение терморегуляции. Материалы наших исследований показывают, что, несмотря на одинаковые нормативы относительной влажности и подвижности воздуха в палатах и жилищах, для обеспечения теплового комфорта температура воздуха в палатах должна быть на 2—3°С выше, чем в жилых помещениях.

ЛИТЕРАТУРА. Адо А. А., Богова А. В. — В кн.: Всероссийский съезд физиотерапевтов и курортологов. 2-й. Труды. М., 1969, с. 269—271. — Под кол-з и н А. А., Т о м и л е ц В. А. — В кн.:'Предболезнь. М., 1969, ч. 2, с. 227—229. — Т о м и л е ц В. А., Т о п л я н с к и й В. Д. — Вопр. курортол., 1975, № 5, с. 465— 466. — Смоля некий I". Б. Теплообмен и терморегуляция при тиреотоксикозе и гипотиреозе. Петрозаводск, 1975. — Ушверидзе Г. А. — Труды НИИ курортол. и физиотер. им. Кониашвили, 1967, т. 27, с. 153—157.

Поступила 14/VI 1977 г»

SUBSTANTIATION OF OPTIMAL PARAMETERS OF RELATIVE HUMIDITY AND AIR CURRENT IN WARDS FOR CHILDREN SICK WITH BRONCHIAL ASTHMA

E. B. Borovik, N. P. Maslova

In order to substantiate the optimal partmeters of relative humidity and that of the air current the authors studied the thermal state of children sick with bronchial asthma and noted significant differences in indices of their thermal state.

УДК 612.55:612.21»

Jl. M. Мелесова

РОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ В ОБЩЕЙ РЕАКЦИИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысииа AMHfCCCP, Москва

В наших предыдущих исследованиях на животных (Jl. М. Мелесова) и наблюдениях на людях в камеральных условиях (К. П. Иванов; М. Н. Ев-лампиева и соавт.) установлено, что при радиационном обогреве ответная сосудистая реакция теплоотдачи запаздывает и развивается на фоне более высоких показателей температуры тела по сравнению с конвективным обогревом.

В сложных физиологических механизмах, обусловливающих различное течение терморегуляции при конвективном и лучистом обогреве, определенную роль могут играть рецепторы дыхательных путей. Однако еще недостаточно ясно, какое участие в реакциях нормальной терморегуляции имеет термическое раздражение дыхательных путей, возникающее в результате изменений температуры вдыхаемого воздуха. По некоторым имеющимся в литературе экспериментальным данным (Ebbecke; Bligh; Hay-ward и Baker) и натурным наблюдениям на людях (Н. К. Витте и соавт.; И. М. Эрман, 1947, 1964) можно ожидать связи температурных сдвигов в

области дыхательного тракта, возникающих в результате изменений температуры вдыхаемого воздуха, с реакцией целостного организма.

В настоящей работе была предпринята попытка определить температурные сдвиги, возникающие при нагревании и охлаждении вдыхаемого воздуха в физиологических пределах, и оценить эффективность локальных термических раздражений дыхательных путей для терморегуляции применительно к условиям преимущественно радиационного и конвективного обогрева невысокой интенсивности.

Опыты проведены на кроликах породы шиншилла массой 2,5—3,5 кг, которым предварительно производили хроническое вживление термопар в медиальную преоптическую область гипоталамуса с одной стороны А31,.5Н14 в соответствии с координатами стереотаксического атласа для кролика (Sawyer и соавт.). Изучали терморегуляторную сосудистую реакцию ушной раковины как чувствительный показатель изменений периферического кровотока. Опыты выполняли в узком температурном диапазоне — 23—27°С (термонейтральная зона для кролика). В схему было включено нагревание вдыхаемого воздуха до 42°С или охлаждение до 13,5°С (подобные температурные перепады довольно часто встречаются в жизни человека и животных). Нагревание и охлаждение вдыхаемого воздуха осуществляли через маску, к которой кроликов предварительно приучали. Температуру воздуха в ней можно было изменять независимо от температур воздуха в камере. Благодаря этому уменьшалось влияние температурных раздражений на кожные покровы и имелась возможность более точно установить температурные влияния дыхательных путей. Порядок опыта был следующим: контрольный период, температурная нагрузка (нагревание или охлаждение вдыхаемого воздуха) и восстановление. Каждый цикл длился приблизительно 11/2 ч. Постоянно регистрировали гипоталамическую и ректальную температуру, температуру кожи спинки носа и ушных раковин, а также температуру воздуха в маске и камере. Все измерения температуры проводили с помощью дифференциальных медно-константановых термопар, изготовленных из проволоки сечением 100 мкм. Все показатели регистрировали с помощью печати на диаграммной ленте самопищущего автоматического потенциометра типа ЭПП-09 с интервалом между точками 30 с в динамике всего опыта. Для измерения и регистрации температуры использовали схему, разработанную в лаборатории терморегуляции Института физиологии им. И. П. Павлова АН СССР (И. М. Бахилина). Чувствительность измерения температуры гипоталамуса и кишечника составляла 0,01°С, для остальных измерений — 0,1°С. Всего на 11 кроликах проведено 35 опытов длительностью до 5 ч. Полученные результаты обработаны вариационно-статистическим методом.

Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха в термонейтральной зоне всегда вызывало у кроликов изменения кровенаполнения ушных раковин и соответственно нарушения теплоотдачи, о чем судили по изменениям температуры на ушах. Прослеживалась отчетливая закономерность этих реакций: повышение температуры ушных раковин при вдыхании животными согретого до 39—42°С воздуха и противоположное развитие процесса — понижение температуры на ушах, когда воздух охлаждали до 13,5°С. Латентный период реакции характеризовался большим разбросом показателей. В ответ на повышение температуры вдыхаемого воздуха реакция наступала через 13,3±1,2 мин (в отдельных опытах через 3—45 мин), а при понижении температуры — через 12±2,7 мин (разброс 3—25 мин). Сосудистая реакция возникала одновременно на обоих ушах, она характеризовалась небольшими (в пределах 1,5—2,5°С), но четко выраженными изменениями температуры и медленным постепенным развитием. Новый уровень температуры статистически надежно отличался от контрольного (Р<0,001). По мере восстановления температуры воздуха в маске до исходной появлялась обратимая реакция с восстановлением температуры ушных раковин до первоначального уровня. Вместе с изменениями последней отмечены сдви-

гн температуры тела: понижение температуры гипоталамуса и кишечника при повышении температуры ушных раковин и, наоборот, увеличение температуры в соответствующих точках тела при уменьшении ее на ушах. В данном случае мы имели дело с относительно слабой, но вполне отчетливой терморегуляторной реакцией, так как ушные раковины у кролика выполняют функцию специфического теплообменника. Сосудистые реакции выглядят как плавное возрастание или падение температуры.

Далее в соответствии с основной задачей исследования мы проанализировали отклонения температуры кожи спинки носа под маской и температуры гипоталамуса от начала изменения температуры вдыхаемого воздуха к моменту реакции с целью определения пороговых температурных сдвигов, которые могли вызвать соответствующие изменения теплоотдачи. При анализе явлений нельзя исключить, что возникновение терморегуляторных реакций при дыхании воздухом разной температуры может зависеть от изменений температуры крови, что вторично, через гипоталамус, может вызвать соответствующие терморегуляторные реакции. Высокая васкуляри-зация слизистой оболочки дыхательных путей и наличие артериовенозных анастомозов предполагают важную роль этой области в процессах теплообмена. В ряде исследований установлено, что у животных, обладающих по-липноэ (кошка, собака, кролик, обезьяна), испаряющая поверхность слизистой оболочки носа является важным источником охлажденной венозной крови, участвующей в местных процессах теплообмена мозга (Hunter и Adams; Baker и Hayward; Hay ward и Baker).

Локальное нагревание или охлаждение вдыхаемого воздуха в термо-нейтралыюй зоне не вызывало глубоких специфических нарушений в организме. Анализ термограмм показал, что изменениям температуры воздуха сопутствовали местные температурные сдвиги на коже спинки носа в том же направлении, что и изменения температуры воздуха в маске. Температура кожи отклонялась от исходного уровня в среднем в пределах 1°С, а в отдельных опытах — всего на несколько десятых долей градуса. При этом в большинстве опытов температура гипоталамуса перед началом реакции оставалась практически без изменений. Лишь в 3 из 15 опытов, когда животные дышали нагретым воздухом, началу реакции предшествовало небольшое повышение температуры гипоталамуса (в пределах 0,07— 0,13°С). Указанные изменения находились в пределах температурной чувствительности центра терморегуляции. В отдельных экспериментах нам не удалось отметить видимых изменений температуры ни кожи, ни гипоталамуса.

Рефлекторные влияния с зоны верхних дыхательных путей в основном обусловлены импульсацией с нервных окончаний тройничного и верхнего и нижнего гортанных нервов. В составе периферической ветви тройничного нерва находятся волокна, иннервирующие слизистую оболочку рта, носа, его придаточных полостей и почти всю кожу лица. Некоторые исследователи считают, что наиболее адекватным раздражением зоны верхних дыхательных путей является механическое раздражение, ритмически возникающее в результате движения воздуха через дыхательный тракт, а также вследствие перепадов его давления (Widdicombe; Р. А. Фельбербаум, и др.). Высказывается также предположение о наличии термочувствительных структур в названной области (Bligh; В. А. Буков; И. М. Эрман, 1955, и др.). Имеются отдельные наблюдения, свидетельствующие о том, что изменения температуры вдыхаемого воздуха оказывают непосредственное влияние на уровень теплообразования в организме (Н. К. Витте и соавт.; И. М. Эрман, 1964, и др.).

Наши опыты с локальным нагреванием и охлаждением вдыхаемого воздуха при нейтральной температуре среды также показали, что направленность терморегул яторной сосудистой реакции отражает направленность изменений температуры вдыхаемого воздуха. Нам представляется, что выявленный эффект изменений теплоотдачи у кролика в термонейтральной зо-

не можно рассматривать как результат температурной стимуляции термочувствительных структур по пути дыхательного тракта, поскольку в наших опытах температура среды не изменялась и фактором, обусловившим реакции терморегуляции, была исключительно температура вдыхаемого воздуха. Наличие латентного периода реакции (3—48 мин), небольшие отклонения температуры кожи (в среднем в пределах 1°С), отсутствие изменений температуры гипоталамуса в большинстве опытов, а в некоторых отсутствие вообще каких-либо видимых признаков ее изменений позволяют предполагать, что сосудистые реакции возникали в результате нарушения теплообмена через дыхательные пути (накопление или отдача тепла) при относительно слабых местных термических раздражениях тканей дыхательных путей.

Таким образом, результаты исследований позволяют высказать предположение, что температура вдыхаемого воздуха, а значит, и сигнализация с дыхательных путей могут рассматриваться как фактор, который может влиять на формирование целостной терморегуляторной реакции организма.

Рассматривая терморегуляторные сосудистые реакции на местные термические воздействия через вдыхаемый воздух в сопоставлении с сосудистыми реакциями теплоотдачи в условиях конвективного и лучистого обогрева, можно отметить выраженную корреляцию между проявлением данной реакции в рассматриваемых условиях и направленностью изменений температуры вдыхаемого воздуха. В связи с этим можно предполагать, что «задержка» реакции расширения сосудов на радиационное тепловое воздействие в сравнении с конвективным обогревом могла быть обусловлена отсутствием теплового раздражения дыхательных путей. И наоборот, теплый вдыхаемый воздух при конвективном обогреве является, по-видимому, тем фактором, который может ускорить наступление данной реакции.

Согласно общепринятому в настоящее время представлению, управляющий сигнал в системе терморегуляции, включающий или выключающий ту или иную реакцию, вырабатывается в результате сложного синтеза сигналов, поступающих от терморецепторов кожи, внутренних органов и гипоталамуса (Hensel; К. П. Иванов). Установлено, что температура кожи и гипоталамуса играет значительную роль в регуляции терморегуляторной реакции расширения сосудов у человека и животных (К. П. Иванов).

Результаты наших исследований показали, что температурная сигнализация с дыхательных путей при небольших перепадах температуры вдыхаемого воздуха имеется, но она не является определяющей для формирования целостной терморегуляторной реакции организма.

ЛИТЕРАТУРА. Бахилина И. М. — Физиол. ж. СССР, 1967, т. 53, № 1, с. 119. — Буков В. А. — В кн.: Физиология теплообмена и гигиена промышленного микроклимата. М., 1961, с. 146—161. — Витте H. К-, Дроздовская В. И., Нови В. А. и др. — В кн.: Всесоюзный съезд физиологов, биохимиков и фармакологов. 7-й. Труды. М., 1947, с. 606—609. — Иванов К. П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Л., 1972. — Евлампиева M. Н., Мелесова Л. М., Иванов К- П. — В кн.: Теоретические и практические вопросы терморегуляции в норме и патологии. Л., 1974, с. 73. — M е л е с о в а Л. М. — Физиол. ж. СССР, 1974, т. 60, № 12, с. 1873. — Фельбербаум Р. А. — Там же, 1963, т. 49, № 6, с. 736. — Э р -м а н И. М. — В кн.: Сборник рефератов научных работ Киевского НИИ гигиены труда и профзаболеваний. Киев, 1947, с. 35—42. — Э р м а н И. М. — В кн.: Вопросы физиологии труда. Киев, 1955, с. 111—120. — Эр м а н И. М..— В кн.: Теплообразование в организме. Киев, 1964, с. 233. — Baker M. A., HaywardJ.N. — J. Physiol. (Lond.), 1968, v. 198, p. 561—579. — В 1 ig h J. — Ibid., 1963, v. 168, p. 743—763. — E b be с -keU. — Klin. Wschr., 1944, Bd 23, S. 141. — H a y w a r d J. N.. В a k e r M. A.— Brain. Res., 1969, v. 16, p. 417—440. — H e n s e 1 H. — Physiol Rev., 1973, v. 53, p. 948. — Hunter W., Adams T. — J. appl. Physiol., 1966, v. 21, p. 873—876. — SawyerC. H., Everett J. W., G r e e n J. D. — J. comp. Neurol., 1954, v. 101, p. 801—824. — Widdicombe J. G. — J. Physiol. (Lond.), 1952, v. 117, N 3, p. 34.

Поступила 8/1X 1977 г.

w

THE ROLE OF THE THERMAL SENSITIVITY OF THE RESPIRATORY TRACT IN A GENERAL REACTION OF THE THERMOREGULATION

L. M. Melesoia

Under conditions of a thermoneutral zone in reply to heating and cooling of inhaled air in physiological limits a rabbit developed specific thermoregulatory vascular reactions of the floor of the auricle, that are due to temperature stimulation of the thermosensitive structures of the respiratory tract. The temperature of inhaled air should be looked upon as an environmental factor affecting the development of the general thermoregulatory reaction of the body.

УДК 613.34:628.162.841:632.95

Проф. Е. В. Штанников, Е. В. Подземгльников, Н. Ю. Степанова

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ

Саратовский медицинский институт

Пестициды являются весьма распространенными загрязнителями воды открытых водоемов. Токсичность и особенности токсикодинамики хлор- и фосфорорганических ядохимикатов изучены сравнительно подробно. Однако остается неясной возможность трансформации этих веществ в процессе реагентной обработки на водоочистных сооружениях и образования продуктов, обладающих иными, чем исходное вещество, органолептическими и токсическими свойствами (А. А. Королев и соавт.).

В наших исследованиях изучена возможность трансформации ядохимикатов в процессе водоочистки. Интенсивного разложения ядохимикатов в процессе коагуляции, отстаивания и фильтрации, вероятно, нельзя было ожидать. Наиболее уязвимым в общей схеме очистки является хлорирование воды (М. А. Шевченко). При применении химических, электрохимических и биохимических методов очистки в результате окислительно-восстановительных реакций разрушаются исходные продукты и образуются соединения с другими свойствами, иногда даже более токсичные.

Хлорирование в ряде случаев является завершающим этапом очистки, поэтому из-за ограниченности «барьерной» роли водопроводных очистных сооружений оно может представлять определенную опасность в связи с попаданием продуктов трансформации в обрабатываемую воду.

Поскольку степень деструкции пестицидов окислителями, вероятно, зависит от физико-химических свойств и структуры вещества, можно было ожидать, что в процессе хлорирования максимальной стабильностью будут обладать ядохимикаты, в молекуле которых имеются галоидпроизводные алициклических или ароматических углеводородов (ГХЦГ, ДДТ, гепта-хлор). Эфиры же фосфорных кислот (метафос, хлорофос) в этом отношении менее устойчивы. По литературным данным, хлорирование вод, загрязненных гептахлором, может сопровождаться образованием высокотоксичных спиртов и кетоспиртов, а обработка ГХЦГ — образованием токсичного полихлорированного циклогексана.

В отличие от хлорорганических ядохимикатов деструкция фосфорорганических пестицидов может происходить более глубоко, с образованием малотоксичных продуктов: р-нитрофенола, диметил- или диэтилфосфор-ной кислоты и дихлорацетальдегида. В то же время неглубокое окисление метафоса сопровождается перегруппировкой его в тиоловый изомер или окислением серы, что ведет к образованию более токсичных продуктов. Хлорофос трансформируется в более токсичные продукты, например в ДДВФ.

В наших экспериментах исследованы наиболее типичные представители пестицидов: хлорорганические соединения (ХОС) — ГХЦГ и гептахлор и фосфорорганнческие соединения (ФОС) — метафос и хлорофос. Для хло-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.