СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДОЗА — ЭФФЕКТ ПРИ ОРАЛЬНОМ И ИНГАЛЯЦИОННОМ ПОСТУПЛЕНИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 615.285.7.099.015.3.076.9

Г. А. Войтенко, Е. И. Семчинская

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДОЗА — ЭФФЕКТ

ПРИ ОРАЛЬНОМ И ИНГАЛЯЦИОННОМ ПОСТУПЛЕНИИ

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ

ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс Минздрава

СССР, Киев

В настоящее время экспериментально установлена зависимость степени выраженности токсического эффекта от пути поступления химических веществ в организм. Анализ имеющихся данных свидетельствует, что токсичность многих пестицидов существенно выше при поступлении через органы дыхания, чем при введении в желудок [1, 2]. Для количественной оценки различий в токсичности веществ при разных путях поступления в организм предложено использовать орально-ингаляционный коэффициент (Ко/*)> который представляет собой соотношение изо-эффективных доз [1].

Целью данной работы являлась разработка метода определения теоретической зависимости Ко а от дозы (концентрации) вещества.

Эксперименты проведены на белых крысах обоего пола массой 180—220 г. Животным одной группы однократно вводили в желудок через зонд водную эмульсию пестицидов (хостаквик, циодрин). Крыс другой группы подвергали ингаляционному воздействию гидроаэрозолей и паров тех же веществ в специальных камерах конструкции В. С. Бурого [7].

Поскольку изучаемые препараты являются эфирамй ортофосфорной кислоты, токсический эффект их действия определяли по степени угнетения активности холинэсте-разы (ХЭ) сыворотки крови и ацетилхолинэстеразы (АХЭ) эритроцитов — специфическому для данной группы веществ показателю [4, 8].

Для определения зависимости доза — эффект животных подвергали программному действию препаратов в следующих дозах: хостаквик — 2,5, 16 и 30 мг/кг, циодрин — 9,6, 19,2 и 38,4 мг/кг. При однократной 4-часовой экспозиции испытано действие хостаквика в концентрациях 58, 100, 180 мг/кг и циодрина — 4, 9,8 и 50 мг/м3. Активность ХЭ и АХЭ определяли по Хестрину [9] через 1, .4, 24 и 72 ч после окончания затравки.

При ингаляционном воздействии максимальное угнетение активности ХЭ наблюдалось в конце затравки. При введении препарата в желудок отмечалось быстрое падение активности ХЭ и АХЭ, а затем медленное ее восстановление.

Учитывая критерии соответствия выбранной модели биопроцессу (учет условий токсикологического эксперимента, минимальное отклонение экспериментальных и теоретических значений показателя, наименьшая сложность модели) [6], мы использовали следующие наиболее простые математические выражения, адекватно описывающие эти зависимости [3]:

при ингаляционном поступлении

t

а

1

б

/ -

;

Рис. 1. Зависимости доза — время при пероральном (а) и ингаляционном (б) поступлении хостаквика и циодрина.

По оси абсцисс — время после воздействия (в ч); по оси ординат —

эффект (в отн. сд.).

= *7П( С) • е

at

при пероральном

4t) =*m(D)-(e

at

"'О,

(2)

где дг(/) — значение исследуемого показателя в момент времени /; хт — максимальное значение показателя; а и ах — коэффициенты размерности и пропорциональности соответственно; О — доза; С — концентрация препарата.

Графически теоретические зависимости изменения активности АХ эритроцитов от времени для перораль-ного и ингаляционного поступления препарата представлены на рис. 1.

Коэффициенты размерности и пропорциональности определяли путем подставки в выражения (1 и 2) полученных в эксперименте данных. Затем рассчитывали максимальное для каждой дозы значение показателя, которые являлись исходными при построении математических моделей доза — эффект для каждого пути поступления яда [3]. Полученные модели позволяют рассчитать значения эффекта при действии любой дозы или концентрации. Это делает возможным извлечение необходимой информации из имеющегося материала без проведения дополнительных экспериментов. Во-первых, можно получить значения К0ц для любого уровня однократного воздействия, во-вторых, соотношение эффектов при действии одинаковых доз вещества, поступающих в организм инга-ляционно и перорально.

На рис. 2 схематически представлены зависимости доза — эффект для различных путей поступления пестицидов в организм. Ингаляционную дозу, соответствующую концентрации (С) препарата в камере и времени экспозиции (/), рассчитывали по формуле Флюри [5]:

D;

g

где v

минутный

ПОСКОЛЬКУ Ko/i

эффективных доз,

объем дыхания; g—масса тела, представляет собой соотношение изо-то для его нахождения необходимо

Рис г vi

Рис.3

10

20 30

Рис. 2. Способ графического определения изоэффективных доз при ингаляционном (1) и пероральном (2) воздействии.

Оп,Ог- — изоэффективные оральная и ингаляционная дозы, вызывающие эффект х'\ хп, л',- — эффекты при оральном и ингаляционном поступлении дозы £)'.

Рис. 3. Зависимость Ко/г от дозы хостаквика.

По оси абсцисс — доза (в мг/кг); по оси ординат — значение К0/1.

\

определить значения последних. На рис. 2 показан графический способ определения изоэффективпых доз. Аналогично можно получить эффекты при оральном и ингаляционном воздействии равных доз препарата. При установлении соотношений между изоэффектнвными дозами и эффектами при действии одного и того же количества вещества используются обе зависимости доза — эффект. В первом случае считаем равными эффекты (л'0=х,), а во втором — действующие дозы (00 = /}»). Обозначим зависимость при пероральном введении как Хо—Цйо), а при ингаляционном л',= ф(£>г), где [ и ср подлежат определению. Для изоэффективпых доз (х0=х{), ((йо) =ср(£>г), откуда можно определить 00 через £>,: Do = F(Di). Отсюда легко получить зависимость К о/г ОТ дозы:

к

о/ i

Do

Di

iJOjl

D:

Ф (°i)

Аналогичным образом, приравняв действующие дозы (00 = Ог), получаем взаимозависимость пероралыюго и ^ингаляционного эффектов при поступлении одинакового количества яда различными путями.

Рассмотрим предлагаемый метод на конкретном примере. Зависимости доза — эффект по угнетению АХЭ эритроцитов при действии хостаквика имели следующий вид:

для пероралыюго поступления —

— —аО-е~а/:>,

А'о = 1

для ингаляционного xt = 1

а

- е"

а D

0,27,

ЗС

, Р

0,017.

— olD

При x0 = xi получаем 1—е —a-D-e "" = 1 откуда, пересчитав по формле Флюри Di, получаем

Di = 5,18 (0,27Do) — In (1 + 0,27Do) и

PC

К

0,19 D0

o/i - 0,27Do — In (1 + 0,270o) • Приравнивая действующие дозы D0 = Dj, получаем

x0 = 1

a In (1

i) + a- In (1

xt) e

a In (I

i), a = 1, 4

Вид зависимостей Ко/г от £), и х0 от Xi представлен на рис. 3.

На наш взгляд, предложенный метод сравнения изоэффективпых доз при пероральном и ингаляционном воздействии может иметь как теоретическое, так и практическое значение.

При действии больших доз хостаквика (на уровне LD50) значение /Со/г близко к 1, что означает примерное равенство изоэффективпых доз. В области пороговых воздействий Ko/i резко возрастает, т. е. токсический эффект при ингаляционном воздействии хостаквика значительно превышает эффект при пероральном поступлении малых доз. Проведенный сравнительный анализ зависимостей доза — эффект для антихолинэстеразного действия циод-рииа показал, что при пероральном его поступлении эффект был еще выше во всем диапазоне доз. Но в отличие от хостаквика Ко/г для циодрииа возрастал с увеличением дозы. Различия в изменениях Ko/i при действии изученных веществ обусловлены особенностями их ток-сикокинетики и токснкодинамики. Таким образом, представленные данные еще раз доказывают необходимость учета различий между оральной и ингаляционной токсичностью при комплексном гигиеническом нормировании препаратов.

Литература

1. Войтенко Г. А., Каган Ю. С., Томкив В. М. и др.// Гиг. и сан. — 1984. —№ 6. —С. 13—16.

2. Войтенко Г. А., Семсинская Е. И., Морару Л. Е. // Гигиена применения, токсикология пестицидов и полимерных материалов. — Киев, 1984. — Вып. 14. — С. 40—42.

3. Глуигков В. М., Саноцкий И. В., Антомонов Ю. Г. и др. Математическое моделирование реакций организма на повторяющиеся воздействия химических веществ. Препринт-78-77 (Институт кибернетики АН УССР).— Киев, 1978.

4. Каган Ю. С. Общая токсикология пестицидов. — Киев, 1981.

5. Корбакова А. И., Шумская Н. И., Заева Н. Г. и др. // Научные основы современных методов гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде. — М., 1971. —С. 35—39.

6. Семчинская Е. И. // Бионика и биомедкибернетика-85. — Л., 1986. — Ч. 5.— С. 166—168.

7. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду. — М., 1986.

8. Шт'абский Б. М., Каган Ю. С., Канцнельсон Б. А. // Гиг. и сан. — 1983. — № 11. — С. 74—76.

9. Hestrin S.//J. biol. Chem. — 1949. — Vol. 180. —P. 214.

Поступила 15.10.86.

УДК 615.916:546.73]-085.874.25:613.2621-07:616.153.269.l]-092.9

О. Д. Лившиц

ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВЫХ волокон ОВОЩНЫХ ПРОДУКТОВ НА СОДЕРЖАНИЕ СУЛЬФГИДРИЛЬНЫХ ГРУПП В КРОВИ И ОРГАНАХ КРЫС ПРИ КОБАЛЬТОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Пермский педагогический институт

Сульфгидрильные группы, являясь необходимой структурной и каталитической частью многих белков и ферментов, участвуют в осуществлении многообразных физиологических и биохимических процессов. Благодаря своей высокой реактивности они легко подвергаются воздействию экзогенных токсических агентов, чем объясняется уменьшение их содержания в белках тканей и сыворотки крови при различных интоксикациях [1, 2, 4, 10, 12]. Поэтому определение содержания их в сыворотке крови и органах следует рассматривать как ценный специфический тест при интоксикации тяжелыми металлами, а также при оценке эффективности лечебно-профилактических мероприятий.

Целью нашей работы явилось изучение влияния пищевых волокон овощных продуктов на содержание

сульфгидрильных групп в сыворотке крови и органах крыс при кобальтовой интоксикации.

Исследования проводили на белых крысах-самцах одного возраста с начальной массой 100—130 г. Исследовали 2 искусственных полусинтетических рациона (контрольный и опытный), энергетическая ценность которых составляла 100 ккал (405,8 кДж) на 1 крысу в сутки. В качестве белка использовали солянокислый казеин, углеводов — картофельный крахмал, жира — подсолнечное масло и лярд поровну. В рационы вводили необходимый комплекс минеральных веществ и витаминов в количествах, рекомендуемых Институтом питания АМН СССР. В изучаемых рационах 18 % общей калорийности приходилось на долю белков, 25 % — па долю жиров и 57 % — на долю углеводов. Опытный рацион