CC BY
5
шин П. И. Гиг. и сан., 1948, № 10, стр. 7. — Он же. Мероприятия по борьбе с вредными жилищно-бытовыми шумами. Л., 1949. — Навяжский Г. Л. Учение о шуме. М., 1948. — Орлова Т. А. Тезисы докл. 2-й научной конференции по вопросам физиологии труда. Киев, 1955, стр. 162. — Ржевкин С. Н. Слух и речь в свете современных физических исследований. М.—Л., 1936. — Попов А. К. Журн. высш. неран. деят., 1954, т. 4, в. 1, стр. 133. — СторощукХ. В. Гиг. и сан., 1956, № 11, стр. 90,— Beranek L. L., Arch. Indust. Hyg., 1952, v. 5, p. 97. — G r i m a I d i J. V., J. Am. Soc. Safety Eng., 1957, v. 75, p. 9.
Поступила 5/111 1959 r.
PHYSIOLOGICAL AND HYGIENIC BACKGROUND FOR DETERMINING MAXIMUM PERMISSIBLE NOISE INTENSITY IN MULTY-STOREYED APARTMENT
HOUSES
P. R. Weinshtein, candidate of biological sciences, P. /. Leushin, candidate of technical sciences, A. /. Shafir, doctor of medical sciences
As the result of statistically prepared chronometric records of various noises met with in urban appartment houses a special "synthetic" noise irritator, registered on a tape-recorder has been produced.
The authors have used it, at the intensity of 35—45 phones, for an experimental study of the changes and functional disturbances of the higher nervous activity in man. These investigations consisted of the following physiological tests: 1) determination of the motor conditioned reflexes to voice stimulation; 2) observation of the motor activity during sleep; 3) study of the skin-galvanic reflex; 4) determination of differential noise threshold values. On the basis of the results obtained the authors have set the maximum permissible intensity of noise in dwelling rooms of an urban apartment at 35— 37 phones.
■fr -it -a-
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО И ИНТЕРМИТТИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ЛЕТУЧИХ ЯДОВ-НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ
(К проблеме нормирования вредных веществ в воздухе производственных помещений) 1
Н. А. Толоконцев (Ленинград)
Вопрос о непрерывном и интермиттирующем (колеблющемся по интенсивности «о времени) действии ядов на организм находится в прямой связи с проверкой формулы Габера. Важность этого вопроса для теории и практики нормирования вредных веществ в воздушной среде производственных помещений не подлежит сомнению. Однако в экспериментальном решении вопроса сделано очень мало. Мы располагаем только одной работой (Е. В. Кленова, 1949), посвященной сравнению токсического эффекта непрерывного и интермиттирующего действия веществ наркотического типа (ацетон, этиловый спирт, бензин) в опытах на белых мышах, при этом было найдено, что при интермиттирующем воздействии токсический эффект наступает в более короткий срок и при меньшей дозе, чем при непрерывном. Наиболее четкие результаты были получены в опытах с бензином, быстро насыщающим кровь при вдыхании его паров и быстро выделяющимся при прекращении затравки. Однако в эксперименте не определялось накопления веществ в крови при том и другом видах воздействия, поэтому объяснение более выраженного токсического эффекта при интермиттирующей затравке было затруднено.
1 Экспериментальные материалы были доложены на IX съезде Всесоюзного общества физиологов, биохимиков и фармакологов.
Задача настоящей работы состояла в том, чтобы изучить, кроме на рушения физиологических функций, динамику поступления ядов, вдыхаемых кроликами, в кровь. Для затравки животных были выбраны этиловый спирт и хлороформ. Этиловый спирт был взят как пример веществ, имеющих большой коэффициент растворимости в воде и медленно насыщающих кровь при их вдыхании. Хлороформ был выбран как представитель ядов-неэлектролитов, плохо растворимых в воде, для которых характерно сравнительно быстрое насыщение крови при вдыхании их паров.
Затравки животных осуществляли динамическим способом через маски, надеваемые на голову животных. Непрерывную затравку кроликов продолжали в течение часа. При прерывистой затравке, продолжавшейся также в течение часа, периоды вдыхания ядов (в большей концентрации, чем при непрерывном воздействии) чередовались с интервалами вдыхания чистого воздуха. В основных опытах подбирали такие условия, что бы и доза вещества, прошедшая через подмасочное пространство и максимальная концентрация в крови при непрерывной и преры вистой затравках были одинако выми.
Для обнаружения функциональных сдвигов в организме, наступающих при воздействии ма лых концентраций и притом в первые минуты опыта, были вы браны следующие две методики: 1) определение показателей сги-бательного коленного- рефлекса по Е. И. Люблином (1948)—времени развития рефлекторного мы шечного напряжения и силы мы шечного сокращения и 2) опреде ление соотношения между силой раздражающего электрического тока (вызывающего сгибательный рефлекс задней конечности кролика) и силой ответного мышечного сокращения с последующим определением коэффициента корреляции между этими величинами по Е. И. Люблиной (1957). Измерение производилось на протяжении часа через 15 минут и после предшествовавшей часовой затравки животных. Для определения хлороформа в крови применяли методику Фудзивара (Е|фшага, 1914): этиловый спирт определяли по классическому методу Видмарка (\Vidmark, 1922) со всеми предосторожностями, указанными Зыском ^увк, 1955).
Данные о динамике накопления хлороформа в артериальной крови кроликов (11 острых опытов) представлены на рис. 1. При непрерыв ной затравке хлороформом в концентрации 4,23 мг/л и прерывистой затравке 10,7 мг/л через подмасочное пространство проходила одинаковая доза яда. Изучение времени и силы рефлекса при воздействии хлороформа проведено в 138 опытах на 12 кроликах. Определения проводили во всех опытах одно за другим через каждые 5 минут. На рис. 2 показан один из опытов при непрерывной затравке хлороформом, на рис. 3 — при прерывистом воздействии.
Из этих опытов следует, что при прерывистом воздействии хлороформа у кроликов наступают более выраженные изменения безусловных рефлексов, чем при непрерывном. Такой же вывод может быть сделан и из результатов установления коэффициента корреляции. Соответствующие данные представлены в табл. 1 (г — среднее значение, о2 — дисперсия). Уменьшение коэффициента корреляции свидетельствует о меньшей адекватности рефлекторного ответа силе раздражения, т. е. о большем нарушении рефлекторной деятельности.
Врем/} {9 минутах)
Рис. 1. Динамика накопления хлороформа в
артериальной крови кроликов. I. 2, 3 — при непрерывных затравках ядом в концентрациях 4,23: 5,80 и 10,7 мг/л соответственно; 4 — при прерывистой затравке 10,7 мг/л: 5—время затравки
Для выяснения того, не зависит ли более выраженный токсический эффект при прерывистом воздействии хлороформа от достижения несколько большей концентрации его в крови к концу 4-минутных периодов вдыхания, чем к концу опыта при непрерывном воздействии (см. рис. 1), в специальной серии опытов было проведено сравнительное ис-
10 г-
V 15 V-
10- 1,0-
* ч, «о 5 0,5-
IО 20 30 40 £ О 60 70 80 90 100 Время { в минутах)
Рис. 2. Показатели сгибательного рефлекса у кролика при непрерывной затравке хлороформом в концентрации 4,23 мг/л.
1 — время затравки; 2 — время развития рефлекторного мышечного напряжения; 3 — сила рефлекса.
10 го 30 40 50 Б О 70 80 90100 Время В минутая
Рис. 3. Показатели сгибательного рефлекса у кролика при прерывистой затравке хлороформом в концентрации 10,7 мг/л.
/ — время затравки; 2— сила рефлекса: 3 — время развития рефлекторного мышеч ного напряжения.
следование непрерывной затравки хлороформом в концентрации 5,8 мг/л и прерывистой в концентрации 10,7 мг/л.
И в этих опытах (хотя через подмасочное пространство при непрерывном воздействии прошла большая доза яда) факт более выраженного токсического эффекта б л и ц а I
Корреляция между силой раздражения и величиной ответной реакции после затравки кроликов парами Р» 5- хлороформа
Условия опытов Среднее значение коэффициента корреляции (г) о»
Контроль....... 0,86±0,005 0,002
После непрерывного воздействия (4,23 мг/л) 0,47±0,030 0,015
После прерывистого воздействия (10,7 мг/л) 0,20±0,050 0,020
та при прерывистом воздействии нашел полное подтверждение. Результаты опытов, полученные на одном из кроликов, представлены в табл. 2.
При прерывистом воздействии хлороформа время рефлекса удлиняется больше, а сила рефлекса снижается до меньших величин, чем при непрерывном. Однако определение сравнительной вредности прерывистого и
непрерывного действия хлороформа в одной и той же концентрации 10,7 мг/л показало, что непрерывное действие в этом случае более выражено, чем прерывистое. Это может быть объяснено значительно большей концентрацией яда в крови (см. рис. 1, 3).
Данные 6 опытов по исследованию накопления в крови кроликов этилового спирта при непрерывном (5,8 мг/л) и прерывистом (14,7мг/л) воздействии его паров (при условии прохождения через подмасочное пространство одинаковой дозы яда при затравках животных через маску) представлены на рис. 4.
Изучение безусловнорефлекторной деятельности кроликов (в 136 хронических опытах на 8 животных) показало, что существенного различия в действии этилового спирта при том и другом способах затравки не имеется.
Таблица 2
Показатели сгибательного рефлекса в опытах с хлороформом (кролик № 36)
Условия опыта Время рефлекса Сила рефлекса
Х±тх У ±ту
Первые 30 минут..... 7,4±0,2 1.4 1.2±0,07 0,14
Контроль \ Вторые 30 минут ..... 7,3±0,2 0,9 1 се 0,13
1 Третьи 30 минут..... 7,1±0,2 1.0 1,0±0,05 0,08
Непрерывное воздействие Первые 30 минут..... 9,!±0,7 5,8 0,8^0,13 0,19
Вторые 30 минут ..... 1М±0,7 5,3 0,5±0,06 0,04
(5,8 мг/л) Третьи 30 минут (после
затравки) ........ 8,0±0,4 1.5 0,9±0,30 0,85
Прерывистое воздействие Первые 30 минут ..... 9,7±0,7 5,6 1,1±0,20 0,51
Вторые 30 минут ..... 15,3^1,0 13,3 0,3±0,06 0,06
(10,7 мг/л) Третьи 30 минут (после 18,5
затравки) ........ П.2±1,2 0,6±0,10 0,12
Непрерывное воздействие Первые 30 минут ..... 9,6±0,6 4,6 0,9± 0,17 0,34
Вторые 30 л инут..... 17,5±1,1 16,0 0,1±0,04 0,02
(10,7 мг/л) Третьи 30 минут (после 34,8 0,7±0,17
затравки) ........ 12,3±1,7 0,35
Таблица 3
Показатели сгибательного рефлекса в опытах с этиловым спиртсм (кролик № 21)
Время рефлекса Сила рефлекса
Условия опыта Х±Ш* 4 У±ГПу 4
Контроль Непрерывное воздействие (5,8 мг/л) Прерывистое воздействие (14,7 мг/л) Первые 30 минут ..... Вторые 30 минут ..... Третьи 30 минут ..... Первые 30 минут..... Вторые 30 минут ..... Третьи 30 минут (после затравки) ........ Первые 30 минут ..... Вторые 30 минут ..... Третьи 30 минут (после затравки) ........ 7,0±0,16 7,0±0,17 7,3±0,16 6,0±0,34 5,3±0,19 5,4±0,20 6,3±0,19 5,3±0,56 5,7±0,22 0,90 1,10 0,88 2,06 0,65 0,73 0,68 5,62 0,88 0,8±0,03 0,6±0,03 0,5±0,04 1,1±0,08 1,3±0,08 1,2±0,08 1,2±0.10 1,3±0,09 1.1±0,07 0,03 0,04 0,05 0,13 0,11 0,05 0,17 0,14 0,08
В табл. 3 в качестве примера представлены обобщенные данные, полученные на одном из кроликов.
В табл. 4 приведены результаты статистической обработки 32 опытов по определению коэффициента корреляции.
Таким образом, в отличие от действия хлороформа прерывистая и непрерывная затравка кроликов парами этилового спирта приводят к одинаковым результатам. Именно этого и следовало ожидать на основании данных о динамике накопления этилового спирта в крови.
Скорость насыщения артериальной крови ядами, а следовательно, и скорость наступления резорбтивного токсического эффекта определяется коэффициентом растворимости яда в крови (она зависит также от минутного объема дыхания и скорости кровообращения, однако эти показатели в дальнейших рассуждениях предполагаются неизменными). При вдыхании ядов, коэффициент растворимости которых высок (вещества типа этилового спирта), насыщение крови достигается очень мед-
10 20 30 40 50 ВО Ю 80 90 100 Время (вминутах)
Рис. 4. Динамика накопления эти-левого спирта в крови при непрерывной (1) и прерывистой (2) затравках. Линия, параллельная оси абсцисс, и столбики соответствуют времени затравки.
ленно, ибо при вдохе в легкие поступает значительно меньше вещества, чем его могло бы раствориться в крови. Поэтому частые колебания концентрации вещества во вдыхаемом воздухе мало отражаются на содержании его в крови (см. рис. 4). Отсюда следует, что резорбтивные эффекты при колебании концентраций таких ядов в воздухе, поступающем в дыхательные пути, не должны существенно отливаться от тех, которые имеют место при непрерывном вды-хании (при условии прохождения через дыхательные пути одинаковой дозы яда). В наших опытах мы не обнаружили достоверных различий 30 в физиологических изменениях при 20 непрерывной и прерывистой затравках. Этого же можно ожидать и в отношении других неэлектролитов, близких по физико-химическим свойствам к этиловому спирту.
Вдыхание ядов типа хлороформа, коэффициент растворимости которых относительно мал и насыщение крови которыми достигается в сравнительно короткий срок, приводит к быстрому развитию резорб-
тивного токсического эффекта. Поэтому в таких условиях, когда при прерывистой затравке яд подается в концентрации, например, в 2 раза большей, чем при непрерывной, в периоды вдыхания его концентрация
Т а б л и а 4 В КР0ВИ может превышать „ . а л и ц а которая достигается
Корреляция между силои раздражения и величиной г ~
ответной реакции после затравки кроликов парами " непрерывном ВОЗДеи-этилового спирта ствии. В предельном слу-
чае, т. е. когда за период вдыхания яда (при прерывистом воздействии) достигается равновесная концентрация в крови, она будет вдвое превышать ту, которая будет иметь место при непрерывном воздействии. Но так как резорбтивный токсический эффект определяется концентрацией наркотического вещества в крови, в периоды вдыхания яда при соблюдении указанного выше условия (прерывистая затравка удвоенной концентрацией) угнетение центральной нервной системы может быть больше, чем при непрерывном воздействии одинарной концентрации. Однако этими соображениями нельзя ограничиваться в том случае, когда при прерывистой подаче яда максимальные значения его концентрации в крови не превышают уровня, достигаемого во время непрерывной затравки (см. рис. 1, 2 и 4). Выше отмечалось, что при такой постановке опыта прерывистая затравка хлороформом приводила также к большому токсическому эффекту. Чем это можно объяснить? Видимо, тем, что адаптационные процессы организма в этом и подобных случаях выявляются в меньшей степени, чем при непрерывном воздействии.
Основной функцией центральной нервной системы является выравнивание отношений между непрерывно изменяющимися условиями внешней среды и потребностью организма сохранять одну и ту же внутреннюю среду для обеспечения нормальной жизнедеятельности, уравнове-
Условия опыта Среднее значение ко-ффициента корреляции (/■) о»
Контрольные опыты 0,86±0,006 0,005
После непрерывной затравки (5,8 мг/л) . . 0,52±0,069 0,038
После прерывистой затравки (14,7 мг/л) 0,44±0,058 0,027
3 Гмгиепа и санитария, № 3
33
шивание живого организма с окружающими условиями. Естественно, что адаптация (приспособление) организма к резко колеблющимся условиям внешней среды менее возможна, чем к постоянно (или длительно) воздействующим факторам внешнего мира. Многочисленные литературные данные по сравнению непрерывного и прерывистого воздействия факторов внешней среды на различные функции организма и биологические объекты приводят к такому именно выводу. Проблема эта в теоретическом плане рассмотрена Э. С. Бауэром (1935). Я. Л. Окуневский (1920) отметил выраженное действие на человека перепадов барометрического давления. В. Г. Ясногородский (1955) показал, что импульсный характер электрического поля приводит к большим изменениям в центральной нервной системе, чем непрерывное воздействие. Лотмар (Lot-mar, 1953), Бюснель, Шошар, Мазуэ (Busnel, Chauchard, Mazoue, 1956) подтвердили это в опытах с ультразвуком, а Витте (Witte, 1955) —в опытах с диатермией. Хельмке (Helmke, 1955) наблюдал подобный эффект при действии ультрафиолетовых лучей, Мюллер и Карраш (Müller u. Karrash, 1956) установили подобное явление при изучении утомления в опытах на велоэргометре Крога.
Следовательно, колебания концентрации ядов в крови необходимо рассматривать как фактор, усиливающий нарушения, вызываемые воздействиями этого яда на организм.
Колебания концентрации того или иного яда в дыхательных путях могут, по-видимому, вызывать соответствующие раздражения рецепторов носоглотки, гортани и нижних дыхательных путей. Можно предположить, что отмеченные нами изменения показателей безусловного рефлекса в какой-то мере зависят и от этого. При каких условиях можно рассчитывать получить эти эффекты? Очевидно, в том случае, если их выявлению не будут мешать изменения возбудимости центральной нервной системы при колебании концентрации яда в крови, т. е. обнаружить подобные эффекты можно при воздействии ядов типа этилового спирта. Если бы прерывистые затравки спиртом вели к более выраженному токсическому эффекту, чем непрерывные, это можно было бы объяснить прерывистым раздражением рецепторов дыхательных путей. То, что мы не обнаружили этих различий, еще не означает их отсутствия. Возможно, что их удастся выявить при помощи иных, более чувствительных физиологических методик. В настоящее время мы такими данными не располагаем.
Выводы
1. Интермиттирующее воздействие хлороформа (представителя группы веществ-неэлектролитов, быстро насыщающих кровь при их вдыхании), прошедшего через подмасочное пространство в том же количестве, как и при непрерывной затравке, вызывает у кроликов более выраженные нарушения безусловнорефлекторной деятельности.
2. Существенных различий в непрерывном и интермиттирующем воздействии паров этилового спирта (типичного представителя неэлектролитов, медленно насыщающих кровь при их вдыхании) в опытах на кроликах не обнаружено.
3. При гигиеническом изучении воздушной среды производственных помещений, в которых присутствуют пары углеводородов и других веществ неэлектролитного действия, плохо растворяющихся в крови и быстро насыщающих кровь при их вдыхании, необходимо применять малоинерционные газоаналитические приборы или пользоваться методами мгновенного взятия проб воздуха. Частые колебания концентраций таких токсических примесей следует считать неблагоприятным явлением.
4. При гигиеническом обследовании воздушной среды помещений, в которых находятся пары ядов-неэлектролитов (наркотических веществ), хорошо растворимых в крови, можно удовлетвориться средней
пробой, забирая, например, воздух в течение 1—2 часов. Изыскивать для таких веществ малоинерционные газоаналитические приборы или способы мгновенного взятия проб нет необходимости.
ЛИТЕРАТУРА
Бауэр Э. С. Теоретическая биология. М.—Л., 1935. — Кленова Е. В. Гиг. н сан., 1949, № 2, стр. 27. — Лазарев Н. В. В кн.: Сборник работ по гигиене труда, профессиональным болезням и экспертизе трудоспособности. Л., 1940, стр. 7. — Люблина Е. И. В кн.: Сборник работ токсикологической лаборатории Ленинградского научно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1948, в. 5, стр. 66. — Она же. Тезисы докл. 5-й Ленинградск. конференции по вопросам промышленной токсикологии. Л., 1957, стр. 33. — Busnel R. G., Chauchard P., Mazoue H., Compt. rend. Soc. biol., 1956, v. 150, p. 1750. — Fujiwara K., Sitzungber. u. Ab-handl. der Naturvorschenden Ges. Rostock., 1914, N. 6, S. 33. — H e 1 m k e R. Strah-lentherapie, 1955, Bd. 97, S. 418.
Поступила ад 1950 г.
A COMPARATIVE STUDY OF CONTINUOUS AND INTERMITTENT ACTION OF VOLATILE NON-ELECROLYTE POISONS
N. A. Tolokontzev
Chloroform is one of the volatile non-electrolyte poisons, producing a rapid saturation of the blood during its inhalation. The intermitten action of chloroform, used in the same doses as for continous administration, produced in rabbits a considerable disturbance the nonconditioned reflex action. In experiments on rabbits no significant difference has been noted between continuous and intermittent action of ethyl alcohol vapours.
Ethyl alcohol is a typical nonelectrolyte poison, whose vapous, when inhaled, dissolve slowly in the blood. For the? analysis of the air containing a non-electrolyte substance with a low solubility in the blood, it is necessary to use a low inertia gas analysis apparatus. Frequent changes in the concentration of such poisons in the air of industrial premises create unfavourable conditions for work.
•A-' тйг «
ДЕЙСТВИЕ СЕРНИСТОГО ГАЗА НА БАЛАНС ВИТАМИНА С В ЖИВОТНОМ ОРГАНИЗМЕ
Санитарный врач А. С. Ан Из Киргизской республиканской санитарно-эпидемиологической станции
В настоящее время установлено общетоксическое действие сернистого газа. Проникая в кровь через легкие, он при этом соединяется с тиамином, уменьшение которого приводит к нарушению углеводного и белкового обмена.
А. А. Титаев, а позже 3. С. Гершенович и А. И. Минкина установили, что тиамин замедляет окисление аскорбиновой кислоты и таким образом влияет на ее баланс в организме. Мы поставили перед собой задачу исследовать баланс витамина С в организме животного при затравке его сернистым газом и с этой целью провели эксперимент на животных.
Определение витамина С производилось микрометрическим методом Фармера и Абта с видоизменением Государственной контрольной витаминной станции Министерства здравоохранения СССР, позволяющим делать исследования в малых объемах крови (0,3—0,5 мл).
Затравку животных проводили в газовой камере, имеющей полезный объем 153 л. Вверху камеры установлен вентилятор, дающий воз-
3*
35
