CC BY
5
to account in the hygienic assessment ol noise. Questionnai- indicative o( the current situation in industrial and sa-res show that workers use noise as a source of information fety_situation.
УДК 61«.833-02:613.644:6561-07
»V . I. >
Л. А. Кабалова, С. А. Солдаткина, Е. П. Зайцева
СОСТОЯНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмама
В исследованиях, посвященных изучению влияния шума на состояние ЦНС в зависимости от его интенсивности, длительности воздействия и физической характеристики, установлены неоднозначность изменений, происходящих как на функциональном, так и на клеточном уровне [2, 4, 51, а также патогенная роль шума в генезе невротических расстройств 131. Неоднозначность процессов нейродинамики в зависимости от длительности воздействия является отражением различных фаз адаптационных реакций, направленных на мобилизацию функционального резерва на начальном этапе с последующими изменениями гомеостаза и достижением нового уровня функционирования системы в целом.
Нами изучен характер компенсаторно-приспособительных реакций центральной и периферической нервной системы при воздействии транспортного шума эквивалентными уровнями звука 60 и 80 дБ А по 6 ч ежедневно на протяжении 1 мес. Исследования проведены на белых беспородных крысах с начальной массой тела 180—200 г (по 15 животных в каждой группе).
Функциональное состояние ЦНС оценивали по показателям поведенческих реакций, которые в настоящее время широко используются в гигиенических исследованиях 171. С помощью метода «открытого поля» оценивали двигательную и эмоциональную активность животных. Показателями двигательной активности служило число пересе-
ченных квадратов и переходов от центра к периферии и обратно, а также число вертикальных стоек. Об эмоциональном состоянии животных судили по числу и длительности умываний, дефекаций и мочеиспусканий. Для оценки условнорефлекторной деятельности ЦНС использовали метод облучения животных в Т-образном лабиринте с положительным подкреплением пищевой приманкой [1, 61. К обучению приступили через неделю после начала воздействия шума, что позволяло оценить состояние нервной системы к этому моменту как по исходным показателям, так и по качественным характеристикам процесса обучения. Функциональное состояние нервно-мышечного аппарата определяли по показателям реобазы и хронаксии, измеренным импульсным стимулятором ИСЭ-01. На протяжении всего эксперимента наблюдали за поведением животных. Физиологические показатели измеряли до начала воздействия шума, через 3, 10, 20, 30 дней воздействия и в восстановительном периоде. Полученные результаты обрабатывали методами параметрической и непараметрической статистики.
В комплексе с физиологическими исследованиями в конце месячного воздействия изучали морфо-функциональное состояние нейронов 5-го слоя сенсомоторной зоны коры головного мозга (большие пирамидные клетки) посредством обзорных морфологических, гистохимических и морфометрических методов на серийных целлоидиновых срезах толщи-
Таблица I
Показатели двигательной и эмоциональной активности крыс
Число пересечен- Число переходов Число вертикаль- Число Время умы- Число
Время исследования ных квадратов от центра и обратно ных стоек умывай ий ваний дефекаций
А Б А Б А в А Б А Б А Б
До воздействия 27,1 39,3 0,9 1.9 4,9 4,9 2,4 2,1 13 13,6 0,6 0,7
После начала воз-
действия:
через 3 дня 27,6 39,7 2,3 4,2* 9,9 10,2* 1,6 1,7* 4,9* 14,2 0,7 0,2*
» 10 дней 19,1 30 2 1.6 4,4 4,6 1,1 1,9 9,2 10,4 0,5 0,6
» 20 » 31,2 21,3* 1,4* 0,4* 6,5 3,4 1.4 2,4 5* 21,8* 0* 0*
» 30 > 48,4* 39 3* 2.4* 12,7* 6.4 1* 1,6* 2,7* 11,8 0,1* 0,1*
Восстановительный
период 20,4 22,5 0,8 I* 4,6 3,4 0.9 1,1* 1,7* 12 0,3 0*
Примечание. Здесь и в табл. 2: А — при 60 дБ А, Б — при 80 дБ А; звездочка — значимые изменения по парному критерию Вилкоксона при Ят< 0,05.
Таблица 2
Показатели условкорефлекторной реакции крыс при действии шума
Латентный период, с Время реакции, с Число ошибок
День обучения
А Б А Б А Б
1-Й 8,4±1,8 6,6±1,1 55,6± 13,1 40,6± 12,4 1,2±0,3 1.1 ±0.2
2-й 7,0±2,5 5,4± 1,3 30±9,3 39,9±6,1 0,7±0,1 1,9±0,1
3-й 5±0,7 5,9±0,8 55,9± 15,4 28,1 ±7,2 2,4±0,5 0,9±0,1
4-й 6±1,1* 5,1±0,6* 12± 1,2* 22,9±4,1 0* 0.5±0.2
ной 15 мкм. Спектрофотометрическнй анализ Нис-слевской субстации проводили с помощью фотометрической насадки ФМЭЛ-1У-4.2 при напряжении 900 В с использованием зонда 01. Подсчитывали глиальный индекс (число нейронов и глиоци-тов на единицу площади) с помощью окуляр-микро-метрической сетки. Суммарное кличество нуклеиновых кислот в нейронах и глиоцитах определяли на препаратах, окрашенных по Эйнарсону.
Результаты изучения функционального состояния ЦНС методом «открытого поля» (табл. 1) показали, что к концу месячного воздействия шума интенсивностью 60 дБ А двигательная активность животных усиливалась. Это проявлялось увеличением числа передвижений, переходов, а также вертикальных стоек; число и длительность умываний, а также дефекаций, характеризующее эмоциональную активность, снижалось. У животных, подвергавшихся воздействию шума 80 дБ А, через 20 дней воздействия достоверно уменьшалась двигательная активность (число передвижений и переходов), что наряду с увеличением длительности умываний (выполнение однообразных движений) может свидетельствовать о развитии тормозных процессов в нервной системе. В восстановительном периоде также имелись различия в поведенческих реакциях. Так, если у животных, подвергавшихся воздействию шума 60 дБ А, показатели двигательной активности практически не отличались от фоновых (до воздействия), то при воздействии шума 80 дБ А они оставались достоверно ниже фоновых. Показатели эмоционального состояния у животных обеих групп были одинаковыми и отражали снижение ориентировочной реакции на пребывание в «открытом поле».
При обучении крыс в Т-образном лабиринте выявлено, что воздействие шума 80 дБ А в течение недели достоверно снижает латентный период и время реакции по сравнению с шумом 60 дБ А (табл. 2). Вместе с тем выработка условных рефлексов с положительным подкреплением более успешно проходила у животных, подвергавшихся воздействию шума 60 дБ А, что выражалось в достоверном по сравнению с 1-м днем обучения укорочении латентного периода и времени реакций, а также в уменьшении числа ошибок. У крыс 2-й группы (80 дБ А) отмечалась только тенденция к такой же положительной динамике, однако достоверных изменений не было. Кроме того, у жи-
вотных этой группы при проверке закрепления обучения в последние дни эксперимента возрастало число невыполненных реакций. При наблюдении за поведением животных установлено нарастание агрессивности при воздействии шума 80 дБ А, что проявлялось выраженной оборонительной реакцией на ограничение подвижности (перевод в домик). Таким образом, к концу месячной экспозиции шума 80 дБ А у животных, несмотря на развивающееся торможение, появились признаки невротизации, что совпадает с данными литературы 13]. Состояние нервно-мышечного аппарата на протяжении периода воздействия характеризовалось более высокими по сравнению с фоновыми показателями порога возбудимости. Начиная с 3-го дня воздействия по 20-й включительно порог возбудимости возрастал и составлял 14,2±0,29 В при уровне звука 60 дБ А (фон 11,9 ±0,52 В), 13±0,31 В при уровне звука 80 дБ А (фон 10,6± ±0,41 В). К 30-му дню воздействия превышение фоновых показателей сохранялось у животных, подвергавшихся воздействию шума 80 дБ А (11,5± ±0,52 В).
В сравнительном плане обращает на себя внимание неоднозначность изменений в центральной нервной и периферической системе. Если в ЦНС (по показателям поведенческих реакций) на различных этапах воздействия шума отмечалась смена возбудительных процессов тормозными, то возбудимость нервно-мышечного аппарата снижалась на протяжении всего периода воздействия. Известно, что звуки являются для животных важнейшим источником информации о среде обитания и играют важную роль в формировании поведенческих актов. Воспроизводимый шум — неадекватный раздражитель, оказывающий стрессорное действие. Ответ на него может проявляться реакциями двух видов: активное избегание и затаивание. Поскольку первая реакция не может быть реализована из-за условий эксперимента, то, по-видимому, реализуется вторая реакция. Поэтому в данном случае функционально обоснованным можно считать снижение возбудимости нервно-мышечного аппарата.
При изучении морфофункционального состояния нейронов сенсомоторной зоны коры головного мозга экспериментальных животных установлено, что шум обоих уровней вызывает изменения функциональной активности нейронов и глиоцитов. Характерным является уменьшение числа нормохромных
нейронов и увеличение темных гиперхромных нервных клеток, что зависит от интенсивности шумового воздействия. Гиперхромные нейроны расценивают как нейроны с временным прекращением активности или находящиеся в состоянии глубокого сна. При действии шума 80 дБ А возрастает также количество клеток с различными видами хроматолиза базо-фильного вещества — от частичного (центрального или периферического) до тотального, свидетельствующего об утомлении и истощении нейрона. С увеличением интенсивности шума возрастал гли-альный индекс (0,53 в контроле и 0,72 при воздействии шума 80 дБ А). В ядрах глиоцитов выявлено повышение интенсивности окраски по Эйнарсону. Характерно также, что при воздействии шума расширялось капиллярное русло сенсомоторной зоны коры головного мозга. Пролиферация нейроглио-цитов и их повышенная синтетическая активность, а также раширение капилляров отражали развитие компенсаторно-приспособительных процессов, связанных с повышением напряженности функционирования нейронов. В восстановительном периоде у животных, подвергавшихся воздействию шума 60 дБ А, 81,6% нейронов составляли клетки, находящиеся в состоянии индифферентной активности, что может быть расценено как повышенная готовность больших пирамидных клеток к ответной реакции на повторное воздействие. Под воздействием шума 80 дБ А увеличивалось количество гипохромных нейронов и практически полностью отсутствовали гиперхромные, что могло быть предвестником функционального срыва нейронов.
Таким образом, под воздействием шума двух уровней на протяжении месяца нейроны сенсомоторной зоны коры переходят на новый уровень функционирования, имеющий определенные отличия в зависимости от интенсивности шума.
Выводы. 1. При месячной экспозиции транспортного шума эквивалентными уровнями звука 60 и 80 дБ А у животных появляются различия в компенсаторно-приспособительных реакциях ЦНС.
2. Изменения, отмеченные у животных, подвергавшихся воздействию шума 60 дБ А, расцениваются как адаптационные, вызывающие умеренное напряжение в функционировании нейронов сенсомоторной зоны, что обеспечивает поддержание процессов нейродинамики в соответствии с новыми условиями среды.
3. Изменения, выявленные у животных, подвергавшихся воздействию шума 80 дБ А, характеризуют напряжение адаптационных свойств ЦНС. Развитие тормозных процессов в коре головного мозга, появление признаков невротизации отмечаются на фоне истощения функционального резерва нейронов сенсомоторной зоны коры.
4. Полученные результаты позволяют рекомендовать при изучении биологического действия транспортного шума на состояние ЦНС использование методов оценки поведенческих реакций в комплексе с морфологическими и гистохимическими исследованиями функционального состояния нейронов сенсомоторной зоны коры.
1. Ашмирин И. П., Каменский А. А., Шелехов С. J1. — Докл. АН СССР, 1978, т. 240, № 5, с. 1245—1247.
2. Воронцов В. И. — Гиг. труда, 1971, № 1, с. 38—40.
3. Ларина В. Н., Левшина И. Т. — В кн.: Системные свойства тканевых организаций. М., 1977, с. 145— 146.
4. Суворов Г. А. — Гиг. труда, 1972, № 9, с. 32—37.
5. Суворов Г. А. — Гиг. и сан., 1972, № 6, с. 29—31.
6. Титов С. А., Каменский А. А. — Журн. высш. нервн. деят., 1980, т. 30, с. 704—709.
7. Шандала М. Г., Руднев М. И., Навакатикян М. А.— Гиг. и сан., 1980, № 6, с. 43—48.
Поступила 24.08.84
Summary. Experiments were made to study the effects of transport noise on the CNS in white rats. Varying response patterns, depending on the noise intensity, were established in a month-long exposure to noise. The noise level of 6 dBA causes a moderate strain on the compensation and adaptation mechanisms, thus providing for the regulation of neurodynamic processes in new environmental conditions. The noise level of 80 dBA produces a significant strain on the CNS and may result in the exhaustion of the cortical sensorimotor neuronal reserve, thus leading to neurosis in animals.
Литература
УДК 614.841.13:615.9
В. И. Чекаль, Г. П. Трухан, Н. Д. Семенюк
О КЛАССИФИКАЦИИ ОПАСНОСТИ ПРОДУКТОВ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Киевский НИИ общей н коммунал ьной гигиены им. А. Н. Марзеева
В последние годы в отечественной и зарубежной печати широко обсуждается вопрос об опасности, которую представляют продукты термического окисления и разрушения полимерных материалов при воздействии высоких температур [5, 6, 91. Предложен ряд методических подходов к токсикологической оценке опасности продуктов горе-
ния, основанных на установлении зависимости между массой сгоревшего полимера, «насыщенностью» его в объекте, временем экспозиции животных в камере и среднесмертельными концентрациями продуктов термодеструкции II, 81. В таких исследованиях в целях количественной характеристики опасности продуктов термодеструкции по-
