CC BY
8
and of the dust level in the atmosphere wrthin the breathing zone of tractor drivers. Besides, the driving itself has become more complicated, since the time alotted for the fulfilment of separate working operations was shortened considerably. Due to certain defects of design in the machinery, the air temperature inside the cabin exceeded that of ihe outside atmosphere by 20°C. The noise level at operator's seat reached 114 decibels with a high frequency range. The fan devoid of any air filter drove the dust-laden air right into the cabin. The "carbon monoxide concentration in the air of the cabin was 4 to 5 times higher than is maximally permissible. Physiological tests performed on tractor drivers showed changes of static reflex towards increasing the number and amplitude of body oscillations, an increase of threshold value of auditory sensitivity to high frequencies, a rise of body temperature by 0,8 to 1,0°C, an increase of pulse rate by 40 beats a minute towards the end of the working day, a fall of the muscular working capacity and a shortening of the period of vision-motor reaction and that of visual differentiation.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОКСИЧНОСТЬ ОКИСЛОВ КОБАЛЬТА
Э. Н. Левина, А. О. Лойт
Из токсикологической лаборатории Института гигиены труда и профессиональных
заболеваний (Ленинград)
Токсичность окислов кобальта мало изучена до настоящего времени, несмотря на то что эти соединения имеют распространение в промышленности в виде аэрозолей разной дисперсности. Как окислы металла с переменной валентностью они представляют теоретический интерес для изучения вопроса о связи валентности металлов и их соединений с токсичностью.
Для изучения сравнительной силы действия использовали два стабильных окисла кобальта: закись (СоО) и окись (Со2Оз). Первая содержит двухвалентный, а вторая — трехвалентный кобальт.
Резорбтивное действие и сравнительную токсичность этих окислов изучали на белых мышах весом 18—25 г и взрослых белых крысах-самцах. Окислы в дозе 25—50 и 100 лег кобальта на 1 кг веса мышей и 20 мг кобальта на 1 кг веса крыс вводили под кожу в виде взвеси в физиологическом растворе. Предварительное определение растворимости окислов в воде и сыворотке человеческой крови in vilro показало, что при растворении их в течение месяца и при температуре 37° в воде обнаруживается 0,46 мг% закиси и 0,084 мг% окиси кобальта, а в сыворотке крови соответственно — 49 и 5,39 мг%. В сыворотке крови обнаружено значительно больше кобальта, чем в воде, что отмечал и Хар-динг (Harding, 1950) при растворении дисперсного металлического кобальта. Количество кобальта, обнаруженное в сыворотке крови, находилось как в растворе, так, по-видимому, в связанном с белковыми фракциями сыворотки состоянии (Г. А. Добреньков, 1954).
Оказалось, что однократная инъекция окислов не вызывала видимого токсического эффекта. Результаты повторных введений закиси кобальта мышам приведены в табл. 1.
Абсолютное большинство мышей погибло после 6—7 инъекций закиси независимо от дозы, однако при дозе 100 мг/кг все мыши пали после 5—6-го введения, в то время как отдельные особи переносили до 10—13 инъекций более низких доз. Четкой зависимости между дозой и летальностью или числом инъекций до гибели не отмечалось. Введение той же дозы окиси кобальта, как правило, не вызывало гибели мышей, только 2 из 30 пали после 30 и 35 инъекций. Остальные перенесли 46 введений и были убиты одновременно с контрольными. У мышей этой группы отмечалось только некоторое отставание в весе по сравне-
Таблица 1
Токсичность закиси кобальта для мышей
Число мышей в опыте Вводимая доза, мг/кг Число инъекций, вызвавших гибель животных, и количество павших мышей Общее число павших мышей
3 4 5 6 7 8 9 10 13
15 25 1 1 5 2 4 13
30 50 5 3 5 3 5 4 2 1 1 29
15 100 2 13 15
нию с контрольными после первых 10 инъекций, но к концу опыта эти расхождения сгладились. Уже первые несколько введений закиси кобальта сопровождались вялостью животных, потерей веса, изменениями кожи на месте инъекций. Гибель мышей наступала внезапно или ей предшествовали клонические судороги, боковое положение.
При подкожном введении мышам токсичность закиси кобальта оказалась весьма близкой к токсичности хорошо растворимых солей кобальта — Со504, СоС12 и др. при пересчете летальных доз на металл.
Дальнейшее сравнение токсичности двух окислов кобальта проведено в более длительных опытах на крысах. Критерием служили не только летальность животных, но и ряд прижизненных сдвигов (вес, состояние газообмена, активность щитовидной железы, показатели периферической крови и др.).
Все количественные показатели обрабатывали статистически (по методу Стюдента и Фишера).
Эта серия опытов была поставлена на 45 крысах, из которых 15 получали закись кобальта, 15 — окись кобальта и 15 остальных служили контролем. Различия в поведении и внешнем виде животных двух подопытных групп выявились довольно быстро. После первых 5—10— 12 инъекций крысы первой группы имели неопрятный вид, отказывались от корма, были вялы, у них развился некроз кончиков ушей и хвоста. Поведение и внешний вид крьгс второй группы почти не отличались от контрольных. Все крысы первой группы погибли в течение первого и начале второго месяца затравки (большинство после 15—27 инъекций); все крысы второй подопытной и контрольной групп лере-жили 2 месяца и были забиты после 45 инъекций окиси кобальта.
Животные первой группы теряли в весе в течение всего периода отравления, у крыс второй группы к началу 2-го месяца исходный вес восстановился, а к концу опытов превысил его на 13%. Вес контрольных животных а этому времени увеличился на 26%.
Потребление кислорода прогрессивно снижалось у крыс первой группы и оставалось на одном уровне у животных второй группы
Одним из тестов выявления действия окислов кобальта служило определение числа эритроцитов и содержания гемоглобина до начала затравок и после 12, 25 и 40 инъекций окислов, так как хорошо известна полицитемия, возникающая под влиянием солей кобальта у животных и человека [А. О. Войнар, 1953; Л. П. Пересядько, 1953; Велер и Эмрих МбЫег, ЕтпсЬ, 1957)].
В наших опытах, как видно из табл. 2, несмотря на явно токсический эффект закиси кобальта, его влияние на кровотворение сказалось повышением числа эритроцитов и содержания гемоглобина. В то же
1 Расход кислорода определяли в модифицированном аппарате Миропольского и Майстраха.
Таблица 2
Содержание гемоглобина и эритроцитов в крови крыс
(средние данные)
Группа животных
Период затравок первая вторая третья
эритроциты М,хМ, гемоглобин М,хм, эритроциты MjiM, гемоглобин М,±м, эритроциты Махм, гемоглобин М,лм3
После 12 инъекций После 25 инъекции После 40 инъекций 112,5±5,0 118,5±12,0 139,5±5,3 130,5±2,3 113,3±4,7 112,0+9,2 136,0±5,3 86,7±4,0 78,5±8,9. 100,0±2,7 102,0±6,0 106,0±5,3 107,0-^7,7 99,5±3,3 93,2±3,5 95,6±2,7
Таблица 3
Поглощение йода щитовидной железой, в процентах от введенной дозы
(средние данные)
Группа животных
Период затравок первая М,хм, вторая М,хм, третья М,хма
После 45 инъекций.......' .... 7,5+0,82 * 9,12+1,8 6,7±0,75 15,6+1,7 10,4+0,81
время стимулирующий эффект окиси кобальта выразился только в увеличении числа эритроцитов, а содержание гемоглобина даже снизилось и только к концу опыта дошло до исходных цифр.
У крыс, получавших закись кобальта, снижалась концентрация сахара в крови, которая оставалась постоянной при воздействии окиси кобальта. Одновременно у животных обеих подопытных групп резко уменьшилось и содержание гликогена в печени, что, возможно, связано с изменениями в поджелудочной железе [Крейцфельдт и Шмидт (Creutzfeldt, Schmidt, 1954)].
Состояние щитовидной железы мы проверяли по ее способности к поглощению радиоактивного йода (J131). Инъекцию йода повторяли: после 12 доз окислов у 5 крыс каждой группы и после 45 доз окиси у 10 подопытных, получавших окись кобальта, и 10 контрольных крыс. Вводили 1 мккюри на крысу под кожу спины; у животных, забитых через 3 часа, щитовидную железу тщательно отделяли и отсчитывали число ее импульсов на счетной установке Б с пересчетной системой в течение 3 минут. Число импульсов железы сравнивали с эталоном в 1 мккюри и вычисляли процент поглощения J131 на 10 мг веса железы (табл. 3).
Наряду со снижением поглощения J131 вес железы уменьшался, о чем можно было судить по уменьшению ее весового коэффициента (отношению веса железы в граммах к весу тела в килограммах), который уменьшался на 20% но сравнению с этим показателем в контроле.
Окислы кобальта, а главным образом его закись вызывали угнетение активности щитовидной железы, ее гипоплазию и снижение газообмена. В то же время надпочечные железы у крыс первой группы с удлинением срока отравления резко увеличились, а при введении окиси кобальта почти не отличались от контроля. Увеличение надпочечников при действии закиси кобальта вместе с расширением корковой зоны, выявленным при гистологическом исследовании, можно рассматривать
как выражение адаптационного процесса при резком токсическом эффекте закиси.
Заметно увеличились и весовые коэффициенты ряда внутренних органов, главным образом при действии закиси кобальта. Наиболее возросли значения весовых коэффициентов головного мозга и печени, но особенно резко — легких. У крыс он был равен 12,4 при инъекции закиси, 5,5 и 5,6 при инъекции окиси и у контрольных животных, а у мышей соответственно 11,1; 9,3 и 8,4.
Изменения веса указанных органов, вероятно, связаны с изменениями, обнаруженными при патологоанатомическом исследовании. Так, в результате подкожного введения закиси кобальта в легких обнаружены полнокровие, периваскулярный отек, частично кровоизлияния, деструктивные изменения и гиперплазия бронхиального эпителия. Такая же, но значительно менее выраженная картина отмечалась и при действии окиси кобальта. В последнем случае наблюдалось еще скопление альвеолярных макрофагов и лимфоидных элементов вокруг сосудов, особенно в первый период. Резкие изменения были ранее выявлены в легких и при внутритрахеальном введении окислов кобальта крысам. При этом острая реакция с отеком легких наблюдалась при действии закиси кобальта и более умеренная воспалительно-пролиферативная при введении в трахею окиси кобальта.
Полнокровие и периваскулярный отек отмечались во всех внутренних органах. У животных, получавших закись кобальта, имелась белковая дистрофия и жировая инфильтрация клеток печени; при действии окиси дистрофические изменения были выражены слабее и не имели тенденции к усилению, как это наблюдалось при действии закиси кобальта. Особенно значительными оказались изменения почек, которые при действии закиси можно было характеризовать как картину хронического липоидного нефроза (некроз эпителия извитых канальцев, дегенеративные изменения эпителия прямых канальцев и жировая дистрофия его). Изменения эти были значительно менее выражены при инъекции окиси кобальта.
Патологические изменения со стороны печени и почек в общем согласовались с описанными в литературе при отравлении животных солями кобальта или порошком чистого металла [3. С. Каплун, 1952— 1959; Г. М. Пархоменко, 1948; Л. П. Пересядько; Гаушильд (НаизсЫ1<1, 1956); Крейцфельд и Шмидт].
Выводы
1. Токсическое действие малоизученных и плохо растворимых окислов кобальта показывает, что эти соединения обладают выраженной токсичностью. По токсичности закись не уступает хорошо растворимым солям кобальта.
2. Окислы кобальта при повторном воздействии вызывают сдвиги со стороны веса и газообмена (снижают их), а также в периферической крови. Их влияние на углеводный обмен выявлено по прогрессирующему снижению концентрации сахара в крови и заметному снижению активности щитовидной железы.
3. Во внутренних органах окислы кобальта вызывают полнокровие и периваскулярный отек, дистрофические изменения в печени и особенно резкие в почках (дистрофические и некробиотические изменения почечного эпителия). Резкие изменения в легочной ткани возникают и при подкожном введении окислов, особенно закиси кобальта (расстройство кровообращения, периваскулярный отек, повреждение бронхиального эпителия, макрофагальная реакция). Все выявленные изменения при кратковременном и более длительном воздействии значительно более
выражены при действии закиси кобальта; последняя и более растворима.
4. При изучении сравнительной токсичности кобальта получено подтверждение разной токсичности окислов, что раньше было установлено одним из авторов (Э. Н. Левиной) для окислов марганца.
5. Полученные данные дают возможность рекомендовать наблюдение за состоянием щитовидной железы, уровнем сахара в крови, функцией почек у лиц, работающих с соединениями кобальта, в частности с его окислами.
ЛИТЕРАТУРА
В о й н а р А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и растений. М., 1953. — Добренько в Г. А. Труды Казанск. химико-технологического ин-та, 1954, в. 18, стр. 255. — Каплун 3. С. Труды I Московск. мед. ин-та, 1959, т. 5, стр. 37. — П а р х о м е н к о Г. М. Гиг. и сан., 1958, № 9, стр. 11. —Пер ел ь-ман Ф. М., Зворыкин А. Я., Гудим а Н В. Кобальт. М. Л., 1949. — Пересадько Л. П. Действие кобальта на сердечно-сосудистую систему. Дисс. канд. Харьков, 1953. — Creut zf eld t W., Schmidt W., Arch. exp. path. Pharmak., 1954, Bd. 222, p. 487,—Foucault G., Collet A., C. R. Soc. Biol., 1955, v. 149, p. 507,— Hauschild F. Pharmakologie und Qrundlagen der Toxikologie. Leipzig, 1960. — W б h 1 e r F„ Emrich D„ Arch. exp. Path. Pharmak., 1956, Bd. 229, S. 92.
Поступила 20/X I960 r.
COMPARATIVE TOXICITY OF COBALT OXIDES
E. N. Levina, A. O. Loit •
In experiments on mice and rats the toxic effect of cobalt oxides, after its repeated administration, manifested itself in animals' death, in decrease of weight, in reduced gaseous exchange and in dystrophic lesions of internal organs, both in dead animals and in those which survived prolonged poisoning.
Besides, cobalt oxides produced changes in peripheral blood, such as an increase in percentage of haemoglobin and in the number of erythrocytes, and lowered the activity of the thyroid gland and the sugar content of blood.
Cobalt oxide, containing divalent cobalt, proved to be considerably more toxic than that with trivalent metal. The lethal dose of divalent cobalt oxide given in repeated subcutaneous injections comprised 25 mg/kg for mice and 20 mg/kg for rats.
These doses caused 100% lethality. However, not a single rat died after administration of the same dose of trivalent cobalt oxide and a dose of this compound twice as big did not cause a single death among mice.
The lethal doses for mice of divalent cobalt and those of its salts are approximately the same. The higher toxicity of divalent cobalt oxide not only manifests itself in the lethal effect but in the extent of its specific lesions in individual organs and systems of the experimental animals.
Ъ -йг -Й-
ДИНАМИКА ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ШКОЛЬНИКОВ ХАРЬКОВА ЗА 20 ЛЕТ
Кандидат медицинских наук 3. П. Ковалькова, кандидат медицинских наук А. А. Сычев, ассистент А. А. Горюнова
Из кафедры гигиены детей и подростков Харьковского медицинского института
Кафедра гигиены детей и подростков Харьковского медицинского института проводит наблюдения за физическим развитием школьников Харькова в течение последних 20 лет. В 1940 г. физическое развитие школьников изучал ассистент кафедры И. М. Ульянов. Данные за 1946 г. получены нами из рукописи проф. Л. П. Николаева, проводившего исследование детей, проживавших в Харькове в период оккупации. Материалы 1948 и 1954 гг. — исследования доцента 3. П. Коваль-
