CC BY
4
Гигиена труда
Й КОЛЛЕКТИВ ЛВТОГОВ. 1995 УДК 613.644+613.6321-092.9-07
Г. И. Румянцев, Н. И. Прохоров, С. А. Мишина, Н. Б. Губина
СОЧЕТАЙ НОЕ ДЕЙСТВИЕ ПАРОВ СТИРОЛА И ОБЩЕЙ ВИБРАЦИИ В ХРОНИЧЕСКОМ
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
1 ММА им. И. М. Сеченова
В условиях современного производства на работающих воздействует комплекс неблагоприятных профессиональных факторов различной природы. Чаще всего это химические и физические факторы производственной среды. Подобная ситуация имеет место и в машинном ковровом производстве, где при получении полимерных ковровых изделий основными профессиональными вредностями являются пары стирола, используемого в качестве растворителя аппретирующей массы, и общая вибрация, создаваемая ткацким оборудованием.
В наших предыдущих исследованиях [1—3] установлено, что при моделировании сочетанного действия высоких концентраций стирола и общей вибрации, соответствующей производственной, в острых и подострых опытах возможен более чем аддитивный эффект. Однако в реальных условиях производства полимерных ковровых изделий концентрация паров стирола находятся на пороговом или подпороговом уровне, а действие факторов можно рассматривать как хроническое.
В связи с этим для выяснения характера сочетанного действия стирола и общей вибрации в условиях, максимально приближенных к производственным, был проведен хронический эксперимент с динамической ингаляционной затравкой белых крыс-самцов парами стирола в концентрации 40 мг/м3, что соответствует порогу хронического действия, и воздействием общей вибрации, близкой по параметрам к производственной: 16 Гц, 80 дБ по виброскорости. Животных подвергали воздействию факторов в течение 4 мес ежедневно по 4 ч 5 раз в неделю.
В эксперименте использованы 4 группы животных по 40 крыс в каждой. Животных каждой группы фиксировали в специальных многояче-ичных герметичных камерах. Крысы 1-й группы подвергались изолированному воздействию паров стирола. Камеры для животных 2-й и 3-й групп жестко фиксировались на площадке вибростенда ВЭДС-1000А. При этом на животных 2-й группы одновременно воздействовали пары стирола в тех же концентрациях, что и в первой камере, и вибрация; на животных 3-й группы — только вибрация. Животные 4-й группы служили контролем. В третью и четвертую камеры при этом подавался чистый воздух. Функциональные показатели животных исследовали в конце каждого месяца эксперимента.
В ходе опыта были изучены наиболее чувствительные показатели, выявленные в острых и по-
дострых экспериментах. Исследовали состояние центральной нервной системы по изменению суммационно-порогового показателя (СПП) и поведенческих реакций. Изменения периферической крови определяли по содержанию гемоглобина, количеству эритроцитов и лейкоцитов. Ферментные системы организма оценивали по активности в крови холинэстеразы (ХЭ), ЛДГ, ACT, АЛТ, гамма-глутамилтрансфсразы (ГГТФ), щелочной фосфатазы (ЩФ) и креатин-фосфокиназы (КФК). Одновременно в крови животных определяли содержание креатинина, глюкозы, холестерина, азота мочевины, тригли-церидов, общего белка и белковых фракций, ионов калия, натрия, кальция. В конце эксперимента проводили патоморфологические исследования внутренних' органов животных.
Достоверность результатов токсикологических исследований определяли по критерию Стью-дента, а также с помощью математической обработки по программе "MIKROSTAT" на ЭВМ с использованием методов дисперсионного и факторного анализов.
Как показали результаты исследований, после 1-го месяца эксперимента во всех опытных группах изменения со стороны организма животных были выражены незначительно. Достоверные сдвиги показателей отмечались при сочстанном действии факторов и при изолированном действии стирола: число эритроцитов в крови животных этих групп составляло соответственно 4,16 ± 0,25 и 4,25 ± 0,2 млн/мкл при 3,32 ± 0,17 млн/мкл в контроле, что можно рассматривать как компенсаторную реакцию на воздействие токсического агента. Одновременно установлено достоверное снижение активности КФК при изолированном воздействии вибрации (см. таблицу).
К концу 2-го месяца эксперимента отмечалось нарастание изменений в состоянии организма животных во всех опытных группах, причем изменения преобладали при изолированном воздействии факторов. Так, достоверно снижалась активность КФК и ЛДГ, а также уменьшалось содержание глюкозы в сыворотке крови при изолированном воздействии стирола и вибрации. ■При изолированном воздействии стирола одновременно достоверно снижалась активность ACT (2,87 ± 0,16 усл. ед/л при 3,39 ± 0,16 усл. ед/л в контроле) и повышалось содержание креатинина в сыворотке крови (63,8 ± 1,45 мкмоль/л в опыте и 55,5 ± 0,68 мкмоль/л в контроле). При сочетанном действии факторов установлено достоверное снижение активности ЛДГ
Некоторые функциональные показатели организма животных при изолированном и сочстанном действии стирола и общей вибрации в
хроническом эксперименте (Л/ ± т)
Вочдсйствие Продолжительность воздействия, мес
1 2 3 4
Стирол + вибрация Стирол Вибрация Контроль
62,7 ± 1,62 63,8 ± 2,57 60,8 ± 1,15* 64,7 ±1,21
КФК. усл. ед/л
59,0 ±1,36
51.3 ± 1.77* 50,7 ± 2.83*
62.4 ± 1,72
58,0 ± 3,36* 52,8 ± 0.43* 46,4 ± 0,86* 63,2 ± 1,29
61,6 ± 2.57 54.2 ± 0.86* 65,8 ± 1,29 65,С ± 1,29
Стирол + вибрация Стирол Вибрация Контроль
3,63 ± 0,18 3,84 ± 0,07 3,69 ± 0,23 3,75 ± 0,17
ACT. .усл. ед/л
3.09 ± 0,05 2,87 ±0,16* 3,55 ±0,19 3,39 ±0.16
3,4 ± 0,3 3,32 ± 0,21* 3,72 ± 0.24 4,08 ±0,13
3,58 ± 0,13* 3,28 ± 0,21* 3,98 ± 0,15 4.26 ±0,13
Стирол + вибрация Стирол Вибрация Контроль
56.4 ± 2,11 60,3 ± 1,15
57.5 ± 1,21 64,3 ± 0,92
ЛДГ. усл. сд/л
47.3 ± 2,12* 43.7 ± 1.42*
56.3 ±2.12*
66.4 ± 0.86
48,4 ± 1,29* 41,6 ± 0,86* 51.2 ± 2.15* 61,2 ± 3,0
50,^ ± 0,85* 44,^ ± 0,86* 53Л ± 0.64* 65.6 ± 0,86
Стирол + вибрация
Стирол
Вибрация
Контроль
6,01 ± 0,17 5,83 ±0,13 5,86 ± 0,20 6,07 ± 0.21
Глюкоза, лшоль/л
5,9 ± 0,05* 5,9 ± 0,09* 6,01 ± 0,19* 6,68 ± 0,09
5.72 ± 0,08* 5,96 ± 0,06* 5,72 ± 1,14 6,26 ± 0.06
5,72 ± 0,08* 5,68 ± 0,04*-5,96 ± 0,06 6,12 ± 0,04
Примечание. Звездочка — достоверные различия с контролем (р < 0,05).
(47,3 ± 2,12 усл. ед/л при 66,4 ± 0,86 усл. ед/л и контроле) и количества глюкозы в сыворотке крови (5,9 ± 0,05 мкмоль/л в опыте и 6,68 ± 0,09 ммоль/л в контроле). Таким образом, при сочетанном действии факторов после 2 мес наблюдения отмечались достоверные отклонения от контроля 2 показателей, при действии вибрации — 3 показателей, а при ингаляции паров стирола — 7 показателей.
В конце 3-го месяца исследований наблюдали дальнейшее нарастание изменений показателей состояния организма животных во всех опытных сериях. Сохранялась тенденция к более выраженным изменениям при изолированном воздействии стирола по сравнению с сочетанным действием факторов. Так, при воздействии стирола достоверно изменялись 8 показателей, а при воздействии вибрации и сочетанном действии факторов — соответственно 7 и 6 показателей. При этом затравка стиролом вызывала наиболее значительные изменения КФК (52,8 ± 0,43 усл. ед/л при контроле 63,2 ± 1,29 усл. ед/л), ЛДГ (41,6 ± 0,86 усл. ед/л при контроле 61,2 ± 3,0 усл. ед/л) и ХЭ (112,4 ± 1,07 усл. ед/л при контроле 135,2 ± 2,12 усл. ед/л).
К концу 4-го месяца число достоверно измененных показателей у животных при затравке стиролом достигало 14. В группах воздействия вибрации и сочетанного действия факторов их число составило соответственно 7 и 10. При этом степень снижения таких показателей, как КФК, ACT, АЛТ, ЛДГ, содержание глюкозы и общего белка, при воздействии стирола имела значительно более выраженный характер, чем при воздействии вибрации и сочетанном действии факторов. Так, у животных 2-й группы (затравка стиролом) угнетение активности КФК достигало 54,2 ± 0,86 усл. ед/л при 65,6 ± 1,29 усл. ед/л в контроле. У животных 1-й и 3-й групп этот по-
казатель не изменялся. Активность ЛДГ во 2-й группе составила 44,4 ± 0,86 усл. ед/л, в 1-й — 50,4 ± 0,85 усл. ед/л, в 3-й — 53,4 ± 0,64 усл. ед/л и в контроле — 65,6 ± 0,86 усл. сд/л. Обращает на себя внимание и заметное угнетение центральной нервной системы при изолированном воздействии стирола в заключительный период эксперимента, что выражалось в достоверном увеличении СПП до 8,0 ± 0,53 В при 6,62 ± 0,26 В в контроле. В двух других группах изменений СПП не установлено.
Проведенные по окончании эксперимента па-томорфологическис исследования позволили выявить во внутренних органах подопытных животных сходные по характеру, но различные по степени выраженности патологические изменения. Так, у животных, подвергавшихся затравке стиролом, в печени наблюдали дистрофические и некробиотические изменения гепатоцитов. Регистрировали усиление пролиферации звездчатых эндотелиоцитов. Отмечали признаки нарушения кровообращения: венозный застой, плазморрагию. В почках обнаружены дистрофические и некробиотические изменения эндотелия канальцев. Венозное полнокровие, плаз-моррагии, геморрагии, отек свидетельствовали о нарушении кровообращения. В сердце также наблюдали дистрофические и некробиотические изменения кардиомиоцитов.
У животных, подвергавшихся сочетанному действию стирола и вибрации, подобные изменения имели менее выраженный характер. Воздействие вибрации в чистом виде вызывало у животных начальные обратимые изменения внутренних органов.
Таким образом, экспериментальные исследования свидетельствуют о постепенном закономерном нарастании в течение 4 мес наблюдения у животных всех опытных серий патологических
изменений в организме, которые в наибольшей степени проявлялись при изолированном воздействии стирола.
Выводы. 1. Стирол и вибрация при изученных условиях воздействия оказывают однонаправленное действие.
2. Изолированное действие стирола вызывает более выраженные количественные и качественные изменения показателей состояния организма животных, чем изолированное воздействие вибрации.
3. Сочетанное воздействие паров стирола и общей вибрации вызывает у животных изменения, подобные тем, которые возникают при изолированном действии данных факторов; эти из-
менения менее выражены в количественном и качественном отношении, чем при изолированном воздействии стирола, и более выражены, чем при изолированном воздействии вибрации. Это позволяет говорить о менее чем аддитивном эффекте при сочетанном воздействии изученных уровней общей вибрации и паров стирола.
Литература
1. Прохоров II. П., Абрамов Ю. В., Караогланова Т. Э. // Мед. реф. жури. - VII. — 19S9. — № S. — Публ. 203.
2. Румянцев Г. П., Прохоров И. П., Губимо П. Б. и др. // Гиг. и сан. — 199С. - № 9. - С. 32-36.
3. Румянцев Г. П., Прохоров II. П., Губина Н. Б., Мишина С. А. // Там же. - 1992. - № 5-6. — С. 24-26.
Поступила 24.02.95
Й КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1995 УДК 614.71/.73-074
С. М. Новиков, А. Б. Нургабылова, Д. А. Филимонов, В. В. Поройков
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЕЩЕСТВ,
ОБЛАДАЮЩИХ РАЗДРАЖАЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ
ММА им. И. М. Сеченова; ВНЦ по безопасности биологически активных веществ, ст. Купавна, Московская обл.
Одним из перспективных путей решения проблемы ускоренного обоснования гигиенических нормативов химических веществ (ХВ) является компьютерное прогнозирование безопасного содержания загрязнителей в объектах окружающей среды на основе выявления корреляционных зависимостей между величинами гигиенических нормативов и различными параметрами токсикометрии, в частности, показателями специфического действия [7].
Ранее рядом исследователей были предложены формулы для расчета гигиенических нормативов по значениям порогов раздражающего действия для человека и животных (Ьпп1г), порогов острого действия (Ьппас) и среднесмертельных концентраций (СЬ50), зоны раздражающего действия В США с этой целью используют концентрацию, вызывающую снижение частоты дыхания у мышей на 50% (ИО50) [1—4, 11, 12]. В то же время найденные зависимости должны постоянно верифицироваться, что обусловлено ростом числа экспериментально исследованных веществ и разнообразием изученных химических классов [8].
Цель настоящей работы — установление количественных соотношений между параметрами общетоксического и раздражающего действия и гигиеническими нормативами вредных ХВ для воздуха рабочей зоны, а также сравнительная оценка точности и надежности расчетных методов, предназначенных для обоснования ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) новых ХВ.
Исходная информация о параметрах токсикометрии, гигиенических нормативах России и США была получена и подвергнута статистической обработке с использованием разработанной нами информационно-прогнозирующей системы ЭЛИЕТ [8], включающей в себя банк токси-
кологических данных (SARETbase) и расчетно-прогнозирующий модуль (SARETmodel).
На 1-м этапе исследования при отборе исходной информации было проанализировано около 600 соединений различных химических классов, для которых имелись необходимые параметры. Из общей совокупности веществ, включенных в SARETbase, формировали отдельные выборки химических соединений с известными ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКрз), порогами хронического действия (Limch), Limac, Limir для человека и животных, CL50, американскими нормативами допустимого содержания ХВ (PEL). Затем внутри этих выборок по величине Zir проводили отбор ХВ, оказывающих преимущественно раздражающий тип действия [2, 3].
На 2-м этапе полученные выборки анализировали с помощью прогнозирующего блока SARETmodel и пакета статистических программ Statgrafics. В процессе анализа в общей совокупности веществ с Zir > 1 были выявлены отклоняющиеся от общих зависимостей ХВ (outlin-ers). Анализ данной группы, составляющей 17% от численности исходной выборки, показал, что в основном она представлена соединениями, нормированными по отдаленным эффектам (сенсибилизирующему, мутагенному, эмбри-отоксическому и др.), а также отдельными ХВ с недостаточно точно установленными порогами раздражающего действия. Исключение этих соединений из обучающей выборки существенно повышает точность расчетных уравнений.
Точность прогностических моделей оценивали по комплексу статистических критериев — стандартной ошибке (S), коэффициенту корреляции (г), максимальному отклонению прогнозируемого значения от фактического.
Так как стандартная ошибка прогноза характеризует только точность аппроксимации эмпирических данных моделью, а не ее надежность,
