Научная статья на тему 'СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ'

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
17
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
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.

Текст научной работы на тему «СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ»

Результаты оценки условий труда на рабочих местах

Рабочее место Концентрация, мг/м3

аэрозоли окислы азота хромовый ангидрид аммиак Шум. ДБ й

1 4 10 0 0 78 3,19

(2) (2) (80)

2 4 0 0,02 0 86 1,52

(6) (0,01) (80)

3 10 0 0 0 52 6,58

(1) (80)

4 4 0 0,01 10 69 1,00

(6) (0,01) (20) (80)

5 4 1 0 0 72 1,00

(6) (2) (80) 1

Примечание. В скобках указаны ГЩК (ПДУ) факторов.

Анализ алгоритма показывает, что при В = 1 неблагоприятное действие факторов отсутствует, в противном случае действие факторов следует считать значимым. Сравнительный анализ условий труда необходимо проводить, ранжируя по возрастающей величины £).

Рассмотрим пример использования приведенного алгоритма. Пусть имеется 5 рабочих мест с различными неблагоприятными факторами производственной среды. Результаты расчетов обобщенных показателей условий труда (£>1.....5) приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, условия

труда на рабочих местах 4 и 5 следует считать благоприятными. В то же время условия труда на рабочих местах 3, 1 и 2 следует считать неблагоприятными и требующими проведения оздоровительных мероприятий именно в том порядке, в каком эти рабочие места упомянуты выше.

Следует подчеркнуть, что предлагаемый метод оценки условий труда проводится только на основе действующих нормативно-методических документов, в том числе и для условий сочетанного, совместного или комплексного действия.

Таким образом, предлагаемый метод позволяет провести разделение рабочих мест по условиям труда на основании всей имеющейся информации о величинах и наличии воздействия неблагоприятных факторов производственной среды, получить численный показатель условий труда, выявить рабочие места, нуждающиеся в проведении оздоровительных мероприятий, и установить очередность последних.

Литература

1. Евтушенко Г. Ю., Денисенко П. Н. // Методы комплексной оценки состояния условий труда на промышленных предприятиях. — Киев, 1975.— С. 28.

2. Марченко Е. Н., Кандрор И. СРозанов Л. С. // Гиг. труда. — 1972. — № 3. — С. 4—12.

3. Славина С. Э. // Психофизиологические и эстетические основы НОТ. —М., 1971. —С. 154—170.

Поступила 10.12.86

УДК 613.632-07:616-008.949.5-033/-034

С. М. Новиков, Т. Н. Фурсова, Е. Е. Козеева, Л. А. Порохова,

В. И. Архангельский

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ

КУМУЛЯТИВНЫХ СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

I ММИ им. И. М. Сеченова

В настоящее время в токсиколого-гигиениче-ских исследованиях для оценки кумулятивных свойств химических соединений применяется несколько различных методических схем, что, несомненно, затрудняет сопоставление результатов, полученных в разных разделах профилактической токсикологии.

С целью сравнительной оценки различных методов определения кумулятивных свойств и разработки количественных критериев установления степени выраженности этого действия в опытах на белых крысах изучены кумулятивные свойства 17 химических соединений: бензилового спирта (БС), бензйлацетата (БА), фенилэтилового спирта (ФЭС), фенилэтилацетата (ФЭА), акрил-амида (АА), метакриламида (МАА), метилол-метакриламида (ММАА), метиленбисакрилами-да (МБАА), диацетонакриламида (ДААА), ме-такриловой кислоты (МАК), ацетонциангидрина

(АЦГ), тиооксиэтилендибутилолова (ТОЭДБО), тиооксиэтилендиоктилолова (ТОЭДОО), этилен-бистиогликолятдибутилолова (ЭБТГДБО), три-бутилацетатолова (ТБАО), дибутилдитрифтор-ацетатолова (ДБДТФАО), бистрибутилолово-оксида (БТБОО). Одновременно с использованием статистических методов проанализированы литературные данные о соотношениях между различными коэффициентами кумуляции у ряда ранее изученных веществ [9, 13].

Как показывает теоретический анализ, различия коэффициентов кумуляции (Ккум), полученных разными методами, обусловлены главным образом величиной ежедневно вводимой дозы, режимом введения, способом расчета Ккум- В связи с этим все наиболее часто используемые показатели кумуляции можно сгруппировать следующим образом: 1-я группа — коэффициенты, устанавливаемые в опытах с заранее не ог-

раниченным временем испытаний [4], 2-я — коэффициенты, устанавливаемые в опытах с фиксированным числом введений [8], 3-я — коэффициенты, определяемые в опытах с ужесточенным режимом воздействия: при введении ступенчато повышающихся доз [15], использовании заведомо высоких уровней воздействия [3, 11].

При ежедневном введении равных доз изучаемого соединения оценка кумулятивных свойств фактически проводится по числу введений вещества, приводящему к гибели 50 % подопытных животных (п5о):

_ d Ккум - ^50- Щ.о ,

где d — величина ежедневно вводимой дозы; LD50 — среднесм.ертельная доза при однократном введении. Определение П50 можно проводить путем построения и анализа зависимости время (число введений) — эффект. Известно, ЧТО Kkvm не является константной величиной и зависит от значения d [5], поэтому сопоставление степени кумулятивности вредных веществ правомерно проводить только при одинаковой величине d/LD50. В связи с тем что зависимости пъо — d/LD50 или d/LD50 — Ккум [5] редко исследуются в профилактической токсикологии, мы в данной работе не проводили изучение информативности методов, основанных на введении больших доз соединений [3, 11]. Данный вопрос требует специального изучения с использованием широкого диапазона доз нескольких веществ.

При одинаковом режиме воздействия наиболее очевидна связь между коэффициентами Ю. С. Кагана Ккумш и С. Н. Черкинского и соавт. Ккум(2) [10]. Легко показать, что метод расчета К кум (2) основан на использовании формулы, применяемой в теории, надежности для установления среднего времени отказа m-изделий при фиксированном времени испытаний Т [6]:

2ti + T {N — т) П2 = ДГ '

d 2tj + T(N—m)

Ккум (2) — LD5o 2tn

где ti — сроки гибели животных; т — общее число животных, погибших за принятый срок наблюдения (Т=20 сут); N — число животных в группе (yV=10); ñ2 — среднее время гибели. При одинаковых значениях ежедневных доз (d=V5 LD50) выполняется следующее равенство:

Ккум (2) __ n2'N Ккум(х) 2m>-/i50'

Если-летальность за период времени Т оказалась близкой к 100 %, ТО Ккум(2) — 2 Ккум(1). В других случаях соотношение между Ккум зависит от степени вариабельности индивидуальной чувствительности животных к повторному воз-

Таблица 1

Параметры кумуляции изученных веществ при введении крысам в дозе 1/Г) Ь05п

По методу Ю. С. Кагана По методу С. Н. Чер-

Вещество * V КИНСКОГО 1 ; соавт.

т/ леталь- т * леталь-

44 к ум п60 ность за 14 кум »50 ность за

50 сут. % 20 сут. %

БС 2,1 10,5 70 1,47 10,3 70

ФЭС 1,26 6,3 100 0,96 9,6 100

БА >5 >50 10 >20 >20 0

ФЭА >5 >50 40 3,77 15,1 40

АА 2,2 1! 100 1,01 10,1 100

МАА 4,7 23,5 100 4,62 18,5 40

ММ А А 8 40 100 19,6 >20 10

МБ А А 4,6 23 100 6,6 20 40

ДААА >5 >50 0 >20 20 0

МАК 5 50 50 5,67 20 30

АЦГ >5 >50 10 >20 20 0

ДБДТФАО 4,3 21,5 100 3,9 15,6 40

действию вещества. При Ккумсо<4 он приблизительно равен Ккумсо, а ПРИ Ккум(1)>4 он почти всегда превышает 4. В справедливости данного утверждения легко убедиться, обратившись к данным табл. 1. Сильная СВЯЗЬ между Ккум-(1) и Ккум(2) выявлена и при корреляционном анализе собранных литературных данных: мера связанности Кенделла (ть) [1] для 27 проанализированных веществ составила 0,76+0,13. Полученные результаты свидетельствуют об одинаковой информативности Ккумсо и КкУм(2). Расхождения между оценками степени кумуляции, полученными при помощи этих методов, наблюдаются только у веществ, вызывающих растянутую во времени гибель животных, особенно в тех случаях, когда зависимость время — эффект характеризуется наличием стадии резистентности.

В связи с широким применением в промышленной токсикологии теста субхронической токсичности (ТСТ) [15] определенный интерес представляет сопоставление Ккум, полученных при введении постоянных и периодически нарастающих доз. В литературе приводятся весьма противоречивые данные о степени кумулятивной способности вредных веществ при постоянном и ступенчато повышающемся режимах введения. Так, Е. И. Люблина [2] считает, что схема ТСТ способствует развитию у животных адаптационных реакций, в то же время И. П. Уланова и соавт. [9] утверждают, что введение яда в постоянно увеличивающейся дозе приводит к более выраженной кумуляции по сравнению с таковой при введении вещества в постоянной дозе.

Как видно из табл. 2, у большинства изученных веществ Ккум, полученные в ТСТ, меньше, чем Ккумсо- Анализ собственных, а также литературных ДаННЫХ ПОКазаЛ, ЧТО СВЯЗЬ Между Ккум,

установленным по методу R. Lim и соавт. [15] (Ккумсз)), и Ккумсо хорошо аппроксимируется следующим уравнением (при Ккумсо<5) :

Таблица 2

Параметры кумуляции ряда веществ для белых крыс при

оценке различными методами

По методу Т^ Т • По методу

Б. М. Штаб- ио методу к. bim н Ю. С. Ка-

Вещество CK о го соавт. гана

Гк сут ''кум К * кум- „CT кум ст** Ккум ^кум 8

БС 0,10 1,3 2,28 3,70 2,05 2,0 3,25 0,90

ФЭС 0,19 1,5 1,03 3,45 0,83 0,83 0,64 1,20

БА 0,17 3,1 7,20 7,14 6,41 4,09 >5 0,90

ФЭА 0,26 1,5 3,35 2,22 2,48 2,73 >5 0,90

АА 0,08 1,5 2,10 1,43 1,93 1,71 2,4 0,91

МАА - 2,0 4,20 4,34 - 2,97 >5 0,90

ММАА 0 <1 4,40 7,69 4,40 4,40 >5 0,90

МБ А А — 1,7 4,30 5,26 - 3,30 >5 0,90

ДААА 0 <1 12,8 - 12,8 12,8 >5 0,90

МАК — 2,0 4,10 5,40 - 2,83 >5 0,90

АЦГ 0 <1 8,0 - 8,0 8,0 >5 0,90

ТОЭДОО — 4,9 1,41 1,64 - 0,64 1,8 0,92

ТОЭДБО — 4,3 1,48 5,0 - 0,71 1,83 0,92

ТБАО — 4,9 5,68 8,33 - 2,56 4,6 0,90

ДБДТФАО — 4,1 1,60 2,25 - 0,79 2,1 0,92

БТБОО — 4,5 1,70 2,00 - 0,80 1,8 0,92

ЭБТГДБО 8,0 2,50 5,88 0,88 2,9 0,90

Примечание. Одна звездочка — величина, обратная Ккум И- П. Улановой и соавт.; две звездочки — коэффициент кумуляции, стандартизованный с учетом Е'Г5о; —определение не проводилось.

: Ккум(З) = 0,49 Ккум(1) + 0,55 (г = 0,87, />=14). Это позволяет предложить следующую шкалу для оценки степени кумулятивности: 1-я группа — Ккум(1)< 1, Ккум(3)<1; 2-Я группа — КкумО) 1—3, Ккум(З) 1—2; 3-я группа — Ккум<1) 3—5, Ккум(з) 2—3,3; 4-я группа — КкУм(1)>5, Ккум(з)

>3,3. Результаты анализа имеющихся экспериментальных данных со всей очевидностью подтверждают правомерность подобной группировки (ть = 0,89±0,12, га = 37). От выявленной зависимости отклоняются афос, нитраты свинца и кадмия [13], однако пробит-анализ фактических данных, представленных в цитированной работе, приводит к результатам, полностью подчиняющимся приведенной выше зависимости.

При анализе результатов экспериментальных исследований обращает на себя внимание слабая корреляция между Ккум, рассчитанными по Ю. С. Кагану и по формуле, предложенной И. П. Улановой и соавт. [8]. С учетом особенностей пробит-анализа эта формула эквивалентна соотношению доз, вызывающих гибель 84 % животных в остром и подостром опытах. В связи с этим Ккум И. П. Улановой и соавт. весьма чувствителен к изменению степени вариабельности индивидуальных различий в чувствительности животных. Высокая лабильность данного коэффициента и значительно большая по сравнению с Ь05о ошибка установления Ь084 существенно ограничивают возможности использования этого показателя для сравнительной характеристики кумулятивных свойств. Однако как

дополнительный показатель, отражающим в основном процесс формирования адаптационных реакций на изучаемое вещество, Ккум И. П. Улановой и соавт. [8] может использоваться одновременно С Ккум(1).

В связи с тем что в последнее время некоторые исследователи [7] предлагают проводить оценку кумулятивных свойств с использованием кинетических констант, вычисляемых на основе

одночастевои кинетическои модели, нами рассчитаны интегральные доли остаточного действия (е). Данный метод, предложенный Н. Druckrey и получивший дальнейшее развитие в работе N. Brock и В. Schneider [14], применим для условий внутривенного введения веществ, обладающих большой скоростью взаимодействия с рецептором. Причем в модифицированном варианте этого метода [7] не учтено такое важное условие, как необходимость установления величины однократной дозы (d50), вызывающей гибель 50 % животных к фиксированному моменту времени (через 2, 3, 4 введения и т. д.). Как видно из табл. 2, величина в плохо отражает сравнительную кумулятивность изученных веществ, что не позволяет рекомендовать модифицированный метод Druckrey для использования в токсиколо-го-гигиенических исследованиях.

Относительно слабая связь выявлена между значениями Ккум вредных веществ и средним временем гибели животных в остром опыте (ЕТ50). При анализе 46 соединений мера связанности Кенделла оказалась на уровне —0,34± ±0,11. С учетом полученных результатов можно рекомендовать использовать ЕТ50 для планирования подострого опыта и выбора изучаемых уровней воздействия. Значительно большей информативностью обладает стандартизованный коэффициент кумуляции к£уМ [12]. Преимущества данного комплексного показателя особенно отчетливо проявляются при оценке высококумулятивных соединений, вызывающих отсроченный биологический эффект. Однако в случае анализа вредных веществ, например оловоорга-нических соединений, не вызывающих гибели животных в первые сутки острого опыта, рассчитать индекс кумуляции (1К) и к£уМ не представляется возможным. В связи с этим в качестве эмпирического эквивалента 1к нами предлагается использовать следующее соотношение, не противоречащее известной классификации вредных веществ по значениям 1к и ЕТ50 [11]:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ь = 1

1

1/Ёт

50

С учетом данного соотношения:

К

CT

кум

Ккум

Т/ЕТз

Г) о

Анализ полученных значении этого показателя (см. табл. 2) свидетельствует о достаточно

Kkvm и кумулятив-

хорошеи корреляции между

ными свойствами изученных веществ. Так, у большинства оловоорганических соединений

К

ции, учитывающего среднее время гибели животных в остром опыте.

CT

кум

в ТСТ не превышали 1, что указывает на Литература

их чрезвычайно выраженные кумулятивные свойства. Данный вывод подтверждается результатами опытов с повторными введениями этих соединений: гибель большинства животных при широком диапазоне испытанных доз (1/&—1Ао ЬЭбо) происходила в период, не превышающий 3— 4 нед.

По нашему мнению, дальнейшие перспективы развития проблемы оценки и прогнозирования кумулятивной активности вредных веществ связаны в первую очередь с изучением зависимости параметров кумулятивного действия от дозы и продолжительности воздействия, что, несомненно, повысит надежность прогнозирования хронической токсичности химических соединений по результатам краткосрочных опытов.

Выводы. 1. Установлена тесная связь между показателями кумулятивного действия вредных веществ при различных режимах введения, что позволяет проводить сравнительную оценку степени кумулятивности соединений по результатам, полученным разными методами.

2. При введении веществ в повышающихся дозах их кумулятивные свойства проявляются интенсивнее, чем при монотонном воздействии. На основании проведенных исследований разработана классификация вредных веществ по величине коэффициента кумуляции, полученного в тесте субхронической токсичности.

3. Оценку кумулятивных свойств вредных веществ целесообразно проводить с использованием стандартизованного коэффициента кумуля-

1. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ: Пер. с англ. — М., 1982.

2. Голубев А. А., Люблина Е. И., Толоконцев Н. А., Филов В. А. Количественная токсикология. — Л., 1973.

3. Заугольников С. Д., Кочанов М. М., Лойт А. ОСтав-чанский И. И. Экспрессные методы определения токсичности и опасности химических веществ. — Л., 1978.

4. Каган Ю. С. // Фармакология и токсикология. — Киев, 1964. —Вып. 1. —С. 231—237.

5. Каган Ю. С. // Принципы и методы установления предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе производственных помещений. — М., 1970.—

С. 49—65.

6. Теории надежности радиоэлектронных систем в примерах и задачах / Под ред. Г. В, Дружинина. — М., 1976.

7. Тихонов В. И., Шитиков В. К. // Гиг. и сан. — 1984.— № 4. —С. 79—81.

8. Уланова И. П., Сидоров К. К., Халепо А. И. // Методы определения токсичности и опасности химических веществ, —М., 1970. — С. 101 — 108.

9. Уланова И. П., Халепо А. И., Эйтингон А. И. // Токсикология новых промышленных химических веществ.—

М., 1975. —Вып. 14. —С. 53—58.

10. Черкинский С. И., Красовский Г. Н., Тугаринова В. Н. // Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. — М., 1964.— Вып. 6. —С. 290—300.

И. Штабский Б. М. // Гиг. и сан. — 1973. — N° 8. — С 24__28.

12. Штабский Б. М.. Каган Ю. С. // Там же.— 1974.— № 3. — С. 65—67.

13. Штабский Б.М., Шатинская И. Г. // Там же.— 1985.— № 3. — С. 57—60.

14. Brock N., Schneider В. // Arzneimittel-Forsch.— 1980.— Bd 30, N 7. —S. 1034—1040.

15. Um R. K., Rink K. G., Glass H. G., Soaje-Echague Е.Ц Arch. int. Pharmacodyn. — 1961. — Vol. 130. — N 3— 4. — P. 336—353.

Поступила 22.01.86

УДК 614.7:612.014.49]-07

В. И. Сватков, В. Н. Чекаль, Н. Д. Семешок, Я. В. Мудрый

О НЕКОТОРЫХ ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ПРИНЦИПА ВЕРОЯТНОСТИ В КОНЦЕПЦИИ МАКСИМАЛЬНОЙ ДОПУСТИМОЙ И РЕАЛЬНОЙ

НАГРУЗКИ

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева Минздрава УССР

Один из'основных вопросов единого гигиенического регламентирования — разработка методики установления максимальной допустимой и реальной нагрузки (МДН и РН) на организм факторов окружающей среды. В концепции МДН и РН интегрирующая роль вероятностного принципа была показана ранее одним из авторов настоящей статьи [5].

Задача данной работы — дальнейшее развитие принципа вероятностности в концепции МДН и РН, в частности на основе применения теории вероятностной меры [4]. Одной из причин обращения к этой теории явилось то, что в работе [1] авторы утверждают, будто бы сфера примене-

ния вероятностного подхода ограничена альтернативной формой учета возникающих эффектов, в то время как многие из них, прежде всего в условиях хронического эксперимента, учитываются в градированной форме. Мы со своей стороны, однако, полагаем, что указанное ограничение поддается снятию, если обратиться к вероятностной мере; тогда вероятностный подход можно распространить также и на градированную форму учета неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды. Тогда, с точки зрения теории меры, величины МДН и РН должны подвергаться измерению.

Тем не менее из работы [1] следует взять глав-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.