CC BY
9
УДК 613.632.4:646.2641-074
Доктор мед. наук А. П. Румянцев, Н. А. Остроумова, канд. мед. наук С. А. Астапова, 3. Р. Кустова, И. Я- Лобанова, Л. В. Тиунова, В. В. Черникова, канд. мед. наук П. А. Колесников
САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БУТИЛОВОГО СПИРТА В УСЛОВИЯХ ЕГО ДЛИТЕЛЬНОГО ИНГАЛЯЦИОННОГО ПОСГУПЛЕНИЯ
Научно-исследовательский институт гигиены морского транспорта Министерства здравоохранения СССР, Ленинград
Бутиловый спирт находит все более широкое применение в химии полимеров и пластических масс. Это диктует необходимость дальнейшего изучения токсического действия бутанола, в особенности в малых концентрациях. Хроническое действие бутанола мы изучали в опытах на белых крысах-самцах и белых мышах-самцах. Затравку осуществляли в камерах емкостью 0,46 м3 динамическим способом круглосуточно на протяжении 120 сут. Животные были распределены на 4 равные группы по 36 крыс и 30 мышей в каждой. Внутри камер крыс размещали свободно, мышей — в клетке. 1-я группа животных служила контролем (через камеру, где они находились, пропускали воздух помещения), а последующие 3 группы подвергали затравке бутиловым спиртом в концентрациях 0,8±0,05; 6,6±0,4 и 40,0±1,4 мг/м3 соответственно. В ходе эксперимента концентрации бутилового спирта в затравочных камерах определяли 3—4 раза в неделю на газовом хроматографе «Цвет-4».
За время хронического опыта существенных различий в поведении подопытных животных по сравнению с контролем не отмечалось; лишь у животных 3-й группы наблюдалась повышенная агрессивность через 30 сут от начала эксперимента, продолжавшаяся несколько дней; впоследствии их поведение нормализовалось. Внешний вид подопытных животных существенно не отличался от внешнего вида контрольных животных. Вес тела в 80—120-е сутки опыта у мышей 2-й группы и на 120-е сутки у мышей 3-й группы был достоверно больше, чем в контроле.
Через 30 сут от начала эксперимента у мышей определяли продолжительность гексеналового наркоза. Для этого 10 животным каждой группы внутрибрюшинно введен гексенал из расчета 75 мг/кг. Длительность наркоза у мышей 3-й и 4-й групп оказалась достоверно меньше, чем в контроле.
Устойчивость к среднесмертельной дозе бутилового спирта у мышей определяли также через 30 сут от начала затравки. Смертность, прослеженная в течение 7 сут, снизилась во всех опытных группах; статистически достоверное различие с контролем было у животных 3-й и 4-й групп.
В ходе эксперимента у мышей всех групп выявлен фазовый характер изменения мышечной силы с общей тенденцией к возрастанию ее по мере увеличения веса мышей.
Для оценки функционального состояния нервной системы у мышей и крыс исследовали условнорефлекторную деятельность по двигательно-обо-ронительной методике (И. С. Александров и Н. Г. Малицкая). У мышей всех опытных групп изменения носили волнообразный характер, нов целом отмечалось усиление условнорефлекторной деятельности. У подопытных крыс по сравнению с контрольными также наблюдалось усиление условно-рефлекторной деятельности в течение всего эксперимента. Во 2-й группе мышей на 60-е сутки, в 3-й группе — на 30-е и 60-е сутки, а в 4-й группе — на 60-е и 90-е сутки хронического эксперимента статистически достоверно уменьшались показатели порога нервно-мышечного раздражения по сравнению с контролем. У крыс 3-й и особенно 4-й группы снижалась способность центральной нервной системы суммировать подпороговые импульсы.
По окончании эксперимента подопытных и контрольных мышей подвергли общему однократному рентгеновскому облучению в дозе 600 Р. Гибели животных ни в одной группе не было, т. е. радиоусюйчивость мышей не изменилась.
Работоспособность белых крыс оценивали по методике Ю. И. Василенко. На 80-е и 100-е сутки эксперимента зарегистрировано достоверное по сравнению с контролем снижение работоспособности крыс 3-й и 4-й групп.
Потребление кислорода крысами определяли на аппарате С. В. Миро-польского. За весь период эксперимента наблюдалась тенденция к снижению потребления кислорода, особенно значительная у животных 3-й и 4-й групп. На 120-е сутки затравки снижение потребления кислорода животными этих групп было достоверным.
Изменение активности ферментов служит одним из наиболее тонких показателей сдвигов, происходящих в организме при воздействии повреждающего агента. Активность каталазы крови, определяемая нами по методу А. Н. Баха и С. Р. Зубковой, не изменялась; исключение составили крысы 3-й группы, у которых через 1 мес от начала хронического опыта каталазный индекс оказался достоверно выше, чем в контроле. Активность холинэстеразы крови, исследованная по методу Хестрина, повышалась при избранных концентрациях бутилового спирта. Наиболее показательны результаты исследования на 3-м месяце опыта. Максимальные изменения в этот срок отмечены у крыс 4-й группы, подвергавшихся воздействию наибольшей концентрации изучаемого яда. Через 1 мес после окончания опыта все различия между группами сглаживались; это позволяет считать, что обнаруженные сдвиги носили обратимый характер.
Активность 2 трансаминаз крови и печени — аспартатаминоферазы и аланинаминоферазы — определяли на 60-е и 120-е сутки опыта и через 1 мес после его окончания. Активность аспартатаминоферазы не изменялась ни в сыворотке крови, ни в печени. Активность аланинаминоферазы была подвержена изменениям — она то увеличивалась, то уменьшалась в сыворотке крови и печени во всех опытных группах крыс.
Существенных изменений концентрации гемоглобина и количества эритроцитов в периферической крови не отмечалось. В качестве показателя эритропоэза использовано определение ретикулоцитов в периферической крови. Выявлено достоверное увеличение числа ретикулоцитов на 60-е сутки опыта в 3-й и 4-й опытных группах; на 90-е сутки эта тенденция сохранялась только в 4-й группе, а к окончанию эксперимента количество ретикулоцитов у всех подопытных животных статистически не различалось. При исследовании через 2 мес от начала опыта снижалась перокси-дазная активность нейтрофилов у крыс всех опытных групп, а через 4 мес она восстановилась.
Кислотная стойкость эритроцитов снижалась во всех опытных группах при исследовании через 1 мес от начала хронической затравки крыс; в последующие сроки она нормализовалась.
Изменялось функциональное состояние гормональной системы. Определение поглощения радиоактивного йода щитовидной железой, проведенное после окончания хронической затравки, позволило констатировать повышение функциональной активности железы у всех подопытных крыс, причем в наибольшей степени — у крыс 2-й группы. Потребление кислорода при холодовой пробе достоверно снижалось только у крыс 3-й группы к концу затравки. Эозинопеническая реакция на введение АКТГ носила фазовый характер колебаний у крыс 3-й и 4-й групп; нормализация отмечена через 1 мес после окончания опыта.
Патоморфологическая картина во внутренних органах белых крыс 4-й и 3-й групп характеризовалась нарушениями кровообращения (расширение и полнокровие сосудов, диапедез эритроцитов, явления стаза и т. д.) и функции дыхания (ателектазы, эмфизема в легких), дистрофическими и некробиотическими изменениями клеточных элементов в паренхиме и ин-
терстициальной ткани. Морфологические изменения были более выраженными в легких, особенно при наибольшей концентрации паров бутанола. У крыс 2-й группы определено расширение и полнокровие капиллярной сети, иногда с диапедезом эритроцитов, дистрофические изменения отдельных клеточных структур, но выраженность патоморфологической картины была значительно слабее, чем у крыс 3-й и 4-й групп; у части крыс 2-й группы морфологические изменения не обнаруживались вовсе.
Итак, в результате хронического опыта с использованием широкого комплекса разнообразных методик обнаружены начальные проявления хронической интоксикации при затравках животных парами бутанола в концентрациях 40 и 6,6 мг/м3. Речь идет о снижении суммационной способности центральной нервной системы, снижении эозинопеннческой реакции на введение АКТГ, снижении потребления кислорода и т. д. Такие изменения протекали фазово, отражая фазовость процесса формирования адаптации (Г. П. Бабанов). По ряду показателей (мышечная сила, работоспособность, проба Торна, кислотная стойкость эритроцитов, перокси-дазная активность нейтрофилов) происходила нормализация еще в процессе затравки животных, что, по-виднмому, также свидетельствовало об адаптации к действию малых концентраций бутанола (Е. И. Люблина и соавт.; И. М. Трахтенберг и соавт.).
Наряду с признаками угнетения тех или иных функций наблюдались проявления стимулирующего (или раздражающего) действия бутанола в концентрациях 6,6 и 40 мг/м3: усиление условнорефлекторной деятельности, повышение порога нервно-мышечного раздражения, повышение функциональной активности щитовидной железы. Одновременное проявление повреждающего и стимулирующего действия бутанола свидетельствует, очевидно, о том, что эти концентрации находятся на уровне порога действия.
При концентрации паров бутанола 0,8 мг/м3 отмечались те же проявления стимулирующего действия, а признаки угнетения функции выражались лишь в понижении активности аланинаминоферазы крови и печени, снижении кислотной стойкости эритроцитов и пероксидазной активности лейкоцитов. Иначе говоря, хроническое действие яда в малых концентрациях ограничивается главным образом торможением ферментативной активности (БкЖ^ег). Активность аланинаминоферазы сыворотки крови и печени нормализовалась после окончания затравки крыс, а по показателям кислотной стойкости эритроцитов и пероксидазной активности нейтрофилов нормализация произошла в процессе затравки животных.
Результаты наших исследований находятся в удовлетворительном соответствии с данными Б. К- Байкова и соавт. Они наблюдали у подопытных крыс изменения по большому числу показателей при концентрации бутанола 20 мг/м3, но при концентрации 1 мг/м3 отмечали только тенденцию к снижению потребления кислорода и уменьшение проницаемости гистогематического барьера селезенки. Показатели, по которым в наших опытах при концентрации бутанола 0,8 мг/м3 определялось угнетение, эти авторы не исследовали. Они изучали еще действие бутанола на организм в концентрации 0,1 мг/м3.
Таким образом, в результате исследований Б. К- Байкова и соавт. и собственных данных токсическое действие паров бутанола в хронической круглосуточной 3—4-месячной ингаляционной затравке рассмотрено при концентрациях 40, 20, 6,6, 1, 0,8 и ОД мг/м3. Бутанол в концентрациях 6,6 мг/м3 и выше оказывал неблагоприятное влияние на подопытных животных. Концентрации 1 и 0,8 мг/м3 оказались действующими по ряду показателей, но без неблагоприятных проявлений жизнедеятельности организма, а концентрация 0,1 мг/м3 была, очевидно, недействующей.
ЛИТЕРАТУРА. Александров И. С., Малицкая Н. Г. Руководство к практическим занятиям по физиологии. Л., 1957. — Бабанов Г. П. — В кн.: Материалы 1-го съезда эпидемиологов, микробиологов, инфекционистов, гигиенистов и са-
»»тарных врачей Ивановской области. Иваново, 1971, с. 298—302. — Б а й к о в Б. К., Гусев М. И., Новиков Ю. В. и др. — «Гиг. и сан.», 1973, № 2, с. 13—17. — Бах А. Н., 3 у б к о в а С. Р. — В кн.: Бах А. Н. Собрание трудов по химии и биохимии. М., 1950, с. 537—544. —Василенко Ю. И. — «Врач, дело», 1960, № 2, с. 173—176. — Люблина Е. И., Минкина H.A., Рылова М. Л. Адаптация к промышленным ядам как фаза интоксикации. Л., 1971. — Трахтенберг И. М., Модель А. Ф., П и н е с А. Г. и др. — В кн.: Материалы 1-й Всесоюзной конференции по ранней диагностике, лечению, экспертизе трудоспособности и профилактике профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1971, с. 12—15. — StokingerH. — «Fed. Proc.», 1960, v. 19, Suppl. 4, p. 26—30. 1
Поступила 4/XII 1975 r.
SA1TARY-TOXICOLOGICAL FEATURES OF BUTYL ALCOHOL UNDER CONDITIONS OF PROLONGED INHALATION ROUTE ENTRY
A. P. Rumyantseo, N. A. Ostroumova, S. A. Astapova, Z. R. Kustova, I. Ya, Lobanova, L. V. Tiunova, V. V. Chernikooa, P. A. Kolesnikov
Results of complex physiological, biochemical, hematological and pathomorphological investigations of albino rats and mice, subjected for a period of 4 months to twenty-four-hour inhalation of butanol vapours, showed concentrations of 40 and 6.6 mg/ms to have an unfavorable effect on experimental animals, a concentration of 0.8 mg/m3 proved to be effective as well, but it produced no pathological shifts in vital functions of the body. Taking into account the published data on the subject, the ineffective concentration of butanol is set at a level of 0.1 mg/m3 in case of its twenty-four-hour entry for a long period of time.
УДК 614.777:[в28.191:54]-074
Канд. мед. наук С. А. Шиган
РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ В ПРОБЛЕМЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Ежегодно в нашей стране синтезируется около 40 тыс. новых химических соединений, во всем мире — 250 тыс., из них около 300 находят практическое применение и могут поступать во внешнюю среду (НепБсЫег; Р. Федоров). Научными учреждениями страны каждый год обосновывается 20—30 ПДК веществ для водоемов. Следовательно, все более намечающийся разрыв между количеством разрабатываемых ПДК и возможностями гигиенической науки удается преодолеть лишь активным поиском ускоренных методов гигиенического нормирования (Г. Н. Красовский и Н. А. Егорова; А. П. Шицкова и соавт.; Б. М. Штабский).
Рассматривая пути решения этой проблемы, следует исходить из того, что наиболее трудоемким в этой области является проведение хронического санитарно-токсикологического эксперимента. Поэтому интенсификация научных исследований по обоснованию ПДК химических соединений в воде возможна посредством разработки расчетных методов прогнозирования параметров хронической токсичности веществ.
В наших исследованиях был применен корреляционно-регрессионный анализ, позволивший получить уравнения регрессии для расчетного определения пороговых и недействующих доз хронического эксперимента. С этой целью, используя возможности электронно-вычислительной техники (ЭВМ«НАИРИ»), мы анализировали накопленные в гигиеническом нормировании материалы: с одной стороны, пороговые (ПД) и максимально недействующие (МНД) дозы хронической токсичности веществ, полученные при их гигиеническом нормировании в воде, а с другой,— показатели острой токсичности этих соединений (ЬО50 и СЬ50), предельно допустимые концентрации в воздухе рабочих помещений (ПДКр. 3). пороговые (ПК) и недействующие (МНК) концентрации хронической токсичности при гигиеническом нормировании в атмосферном воздухе, допустимые остаточные количества в продуктах питания (ДОК), пороговые (ПДр) и пре-
