Научная статья на тему 'ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫЕ СОСУДИСТЫЕ РЕАКЦИИ У ЧЕЛОВЕКА В ТЕРМОНЕЙТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ И ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ'

ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫЕ СОСУДИСТЫЕ РЕАКЦИИ У ЧЕЛОВЕКА В ТЕРМОНЕЙТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ И ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
14
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
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.

THERMOREGULATING VASCULAR REACTIONS IN MAN IN A THERMONEUTRAL ZONE AND IN CASE OF THERMAL ACTION

By means ol a method of dynamic, precision thermometry of various parts of the body it was shown that in man in state of thermal optimum the temperature of the body „nucleus” (intracranial temperature estimated according to the temperature of the external auditory canal) remains at a level of 36.85-36.9° with constant fluctuations in relation to this level at an amplitude of 0.09-0.1°, that presents a negative correlation with synchronic fluctuations of the skin blood circulation (an amplitude from 2.0 to 2.5°) on the specific heat loss organs. The newly obtained quantitative parameters of temperature homeostasis regulation in the zone of comfort may serve as objective criteria of the thermal state of man in hygienic standardization.

Текст научной работы на тему «ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫЕ СОСУДИСТЫЕ РЕАКЦИИ У ЧЕЛОВЕКА В ТЕРМОНЕЙТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ И ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ»

Резюмируя изложенное выше, следует подчеркнуть, что данные исследований подтвердили присутствие БП в воде водоемов, являющихся источниками централизованного водоснабжения. Они показали также, что очистка воды, содержащей БП, на водопроводных станциях приводит к заметному снижению концентрации его. В очищенной водопроводной воде содержание БП, как правило, не превышает 0,001—0,003 мкг/л.

ЛИТЕРАТУРА. И л ь н и ц к и й А. П. Гиг. и сан., 1969, № 9. с. 26. — Трахтман Н. Н., М а н и т а М. Д. Гиг. и сан., 1966, № 3, с. 21. — G г a f W., N о t h a f f t G., Arch. Hyg. (Berl.), 1963, Bd 147, S. 134.

Поступила Г/Х11 1971 r.

EFFICIENCY OF DECONTAMINATION OF WATER CONTAINING BENZAPYRENS ON WATER TREATMENT INSTALLATIONS OF WATER-WORKS A. P. Unitsky, N. I. Sherenesheva, К- V. Kutakov

The investigation data obtained detected the presence of benzapyrens (BP) in streams used as sources of municipal water supply and proved that the treatment of water, containing BP, on waterworks produces a significant fall in the concentration of this cancerogenic hydrocarbon in water. The BP contents in the treated water from the waterworks as a rule does not exceed 0.001 to 0.003 mcg/l.

УДК 612.531

ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫЕ СОСУДИСТЫЕ РЕАКЦИИ У ЧЕЛОВЕКА В ТЕРМОНЕЙТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ И ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

А. И. Еремягин, канд. биол. наук М. Н. Евлампиева

Институт физиологии им. И. П. Павлова АН СССР, Ленинград и Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, .Москва

В последние годы определенное значение придается термочувствительным элементам в гипоталамусе как пусковому звену терморегуляции. Советскими и зарубежными авторами (Euler; Л. П. Дымникова и К. П. Иванов) в опытах на животных путем прямого раздражения центра терморегуляции показано, что чувствительность гипоталамуса к температурному стимулу в термонейтральной зоне достаточно высока и порог составляет, 0,1—0,3°. По данным исследований Л. П. Дымниковой и К. П. Иванова у спокойно сидящего кролика в условиях зоны теплового комфорта существуют постоянные синхронные колебания температуры в различных областях мозга и крови, которые обнаруживают тесную отрицательную корреляцию с колебаниями температуры кожи ушной раковины. При этом размах колебаний температуры в гипоталамической области не превышает указанного выше порога температурной чувствительности центра терморегуляции.

В настоящей работы мы попытались установить, какие существуют у человека взаимоотношения между изменениями внутричерепной температуры и периферическими сосудистыми терморегуляторными реакциями как в зоне температурного комфорта, так и при различных температурных воздействиях.

В работе был использован особый метод изучения механизмов терморегуляции (И. М. Бахилина) — непрерывная прецизионная термометрия различных участков тела человека: температура в наружном слуховом проходе (СП) как показатель, отражающий динамику внутричерепной температуры (Rawson и соавт.; Benzinger), температура кожи кисти рук, кожи щеки, груди, лба и стоп. При непрерывной регистрации всех наблюдаемых температур в течение всего опыта на самописце ЭПП-09 предел измерения СП составлял 1,5°, что позволяло достоверно различать колебания температуры в 0,01°. Для измерения температуры кожи и температуры воздуха в камере чувствительность составляла 0,1°.

Перед началом эксперимента в наружный слуховой проход вводили специально изготовленный датчик с термопарой до соприкосновения с барабанной перепонкой и затем слегка отодвигали, чтобы не вызывать болевых ощущений. После этого наружный слуховой проход тампонировали ватой и изолировали от наружного воздуха специальным наушником. Во время эксперимента исследуемые в одежде с теплоизоляцией 0,3—0,5 cío лежали или сидели в удобной позе в строго регулируемых условиях микроклиматической камеры. Температуру воздуха в камере, его влажность и подвижность контролировали каждый час в течение всего периода эксперимента.

В зависимости от задачи исследования ход эксперимента был следующим: в I серии исследуемые находились при одной и той же температуре воздуха в течение 3—31/2 часов; во II серии — 30—60 мин. при темпе-

Таблица 1

Некоторые показатели теплового состояния человека в термонейтральной зоне

Положение исследуемого Температура воздуха в камере Длительность (в мни.) и амплитуда (в градусах) колебаний

в СП на коже кистеЛ рук

длительность амплитуда длительность амплитуда

М±т

Сидя......... Лежа......... 23,0—26,0 26,0—28,0 44—4 . 42— 1 0,09^0,01 0,10—0,01 24—2 21—2 2,5—0.25 2,0—0,10

Продолжение табл. 1

Положение исследуемого Показатель корреляционных отношений 1) Средний уровень температур

в СП | кисти | стопы | груди

М±т

Сидя......... Лежа......... —0,70^0,06 —0,68—0,05 36,90^0,06 36,85— 0,02 29,8—0,3 32,7±0,2 29,1—0,4 32,1—0,4 34,0—0,3 33,0—0,02

ратуре на 1,5° или 8° ниже комфортной, затем подвергали общему тепловому воздействию до возникновения специфической реакции вазодилата-ции сосудов кожи кистей рук и 30 мин. после этого. О начале реакции судили по резкому (5—6°) подъему температуры кожи на кистях обеих рук. Всего проведено 104 многочасовых опыта на 22 исследуемых обоего пола в возрасте 20—35 лет. Полученные данные обработаны математическим методом параметрической статистики.

В 14 наблюдениях на 4 исследуемых, спокойно сидящих в камере при температуре воздуха 23—26° и влажности 30—60°о, зарегистрированы непрерывные колебания температуры в СП амплитудой 0,03—0,2' и периодом 30—60 мин. При этом абсолютный уровень температуры в СП у разных исследуемых отличался значительно — 36,41—37,33°, однако описанная динамика изменений температуры в СП была обнаружена у всех обследованных нами лиц. Колебания температуры в СП постоянно сопровождались противоположно направленными колебаниями температуры кожи на кистях обеих рук амплитудой от 1 до 7° и длительностью 10—45 мин. Температура кожи других изучаемых областей тела не претерпевала сколько-нибудь выраженных циклических изменений (табл. 1) и оставалась в пределах «комфортных» значений (И. С. Кандрор, Е. М. Ратнер и соавт.).

При температуре воздуха ниже 23° и выше 26° колебания температуры в СП и на коже кистей полностью отсутствовали, причем в первом случае все кожные температуры имели тенденцию к постепенному снижению, во втором же температура кожи достигала 33—34° и оставалась на этом уровне, вероятно, до начала активного потоотделения.

Далее было показано, что у другой группы исследуемых (6 человек, 18 опытов), находящихся в состоянии пониженной мышечной активности (испытуемые лежали неподвижно на специальной кровати), волнообразные колебания температуры в СП и на коже кистей рук обнаруживались при температуре воздуха в камере 26—28". Причем и в этом случае все исследуемые оценивали свое состояние как «комфортное», а абсолютный уровень-температуры кожи на других участках не выходил за границы оптимального уровня (см. табл. 1).

В обеих описанных нами группах волнообразные колебания температуры в СП обнаруживали отрицательную корреляцию с температурными изменениями на коже кистей рук (т)=—0,68—0,70).

Колебания кожного кровотока на кистях, вероятно, имеют физиологическую основу и регулируются центральной нервной системой, а не являются результатом изменения местного тонуса сосудов под влиянием случайных конвекционных токов воздуха в камере. Это положение подтверждается прежде всего синхронностью изменений температуры кожи на обеих руках и результатами специальной серии опытов, в которой одну руку исследуемого через отверстие в стене выводили за пределы камеры и помещали в специально оборудованный, жестко термостатированный отсек (21°). В этих условиях колебания температуры кожи рук как в термоотсеке, так и в основной камере сохраняли свою синхронность, периодичность и амплитуду колебаний (г=+0,8).

В опытах с тепловым воздействием на организм исследуемых были получены следующие результаты: при постепенном повышении температуры воздуха в камере через определенный отрезок времени сосуды кожи кистей рук внезапно резко расширялись и температура кожи поднималась за 10 мин. на 5—6° и оставалась в среднем на уровне 33,1 ±0,31° до конца обогрева. Температура в СП одновременно с увеличением теплоотдачи в результате возникшей реакции вазодилятации снижалась в среднем на 0,14—0,17°. Для того чтобы иметь возможность более точно зарегистрировать момент возникновения реакции, необходимо было исключить непосредственное физическое влияние быстро нагревающегося воздуха на кожу кисти. С этой целью одну руку испытуемого помещали в термоотсек. В то время как температура кожи руки в основной камере при обогреве следовала почти параллельно температуре воздуха, температура руки в термоотсеке не изменялась вплоть до момента возникновения реакции.

Необходимо отметить далее, что когда мы начинали обогрев с температуры воздуха в камере 23° (скорость нагрева 0,10° в минуту), реакция возникала с небольшим латентным периодом (33 мин.) и после очень незначительного (0,5—2°) увеличения температуры открытых участков кожи и при температуре воздуха всего на 3,4° выше исходной (Ж0,001). Вслу-чае же, если обогрев начинали при исходной температуре воздуха порядка 18°, даже при скорости нагрева втрое большей (0,32° в минуту), латентный период удлинялся до 71 мин. (Р<0,001). За это время температура открытых участков кожи возрастала весьма значительно (3—6°) и следовала параллельно температуре воздуха, которая поднималась до 30,5°, только после этого возникала реакция (табл. 2).

Для выяснения механизмов взаимодействия центральных и периферических терморецепторов при выработке сигнала, включающего реакцию расширения сосудов кожи, мы провели расчет коэффициентов корреляции между температурными сдвигами за латентный период в «ядре» тела (в слуховом проходе) и на «периферии» (кожа). Анализ корреляционной зависимости показал, что чем ниже температура в СП, тем при более высоких

температурах кожи наступает сосудистая реакция, и наоборот, высокая-температура «ядра» обусловливает наступление реакции при более низких температурных значениях кожи (г=—0,56 при Р<0,001).

Для выявления комфортного теплового состояния общепринятыми в гигиенической практике критериями сложат, как правило, определенный средний уровень кожных температур и" максимальная вариабельность их индивидуальных значений. Примененный нами метод динамической, высокочувствительной термометрии позволил вскрыть особенности поведения периферических сосудов на органах теплоотдачи, кистях рук, которые, по-видимому, и лежат в основе наблюдаемой вариабельности температур козьей в термонейтральной зоне. Кроме того, полученные результаты опровергают традиционные представления гигиенистов о стабильности внутренних температур тела и особенно мозга в оптимальных температурных условиях.

Таблица 2

Параметры терморегуляториой реакции на тепло (М—т)

Исходная температура (в градусах) Скорость прогрева камеры (в градусах в мин.)

воздуха в камере з СП кожи кисти в биологической камере Латентный период (в мин.)

23,0—0,1 17,7=5=0.7 36,78—0,05 36,44=5:0,05 26,7—0,1 24,9—0,8 0,10±0,04 0,32=5:0,05 33,0=5=3 70,7:5:6

Продолжение табл. 2

Температура в момент реакции (в градусах) Эффективность реакции

воздуха в камере в СП кожи кисти рук подъем температуры кожи кисти снижение температуры в СП

градусы

26,4=5:0,4 30,5:2:0,1 36,79—0,04 36,5=5;0,05 27,2—0,02 30,8—0,7 5,1—0,3 6,0—0,4 0,14=5=0,01 0,17^:0,04

Было выявлено, что у человека при комфортном тепловом состоянии температура «ядра» тела (температура в СП) испытывает постоянные колебания довольно большой амплитуды (з отдельных случаях до 0,2°). Между этими колебаниями и колебаниями температуры кожи кистей рук существует определенная корреляция: сужение сосудов конечностей и понижение их температуры сопровождается повышением температуры в СП; расширение сосудов кистей рук и повышение их температуры сопровождается снижением температуры в наружном СП.

В чем же физиологический смысл наличия в комфортной зоне этого стационарного «автоколебательного режима»? Можно предположить, что эти колебания отражают работу физиологического термостата в оптимальном режиме. Поскольку изменения температуры в наружном слуховом проходе находятся в пределах порога собственной температурной чувствительности центра терморегуляции в гипоталамусе, то важно отметить, что физиологический термостат постоянно работает даже при физическом покое и температурном комфорте, т. е. даже в оптимальных для терморегуляции условиях (температурная деафферентация) требуется выравнивание отклоняющихся по разным, не зависящим от температуры окружающей среды причинам, температуры внутренних областей тела. На наш взгляд, заслуживает внимания тот факт, что вне зависимости от величины теплопродукции, позы и одежды человека, если он находится в комфортном тепловом состоянии, обнаруженный характер изменений его центральных

и периферических температур сохраняется на всем протяжении термонейтральной зоны. Наличие этих колебаний может служить объективным показателем комфортного теплового состояния организма человека при гигиеническом нормировании факторов микроклимата жилищ.

Еще одной особенностью характеризуется работа системы терморегуляции в режиме термонейтральных температур — чрезвычайно высокая чувствительность к воздействию температурных факторов. Как было показано J1. П. Дымниковой (1970) в опытах на животных с непосредственным тепловым раздражением центра терморегуляции в гипоталамусе, чувствительность его структур возрастала вдвое при нахождении кролика в термонейтральной зоне по сравнению с чувствительностью центра при температуре воздуха на 5—7° ниже. Наши данные, полученные при исследовании людей, подтверждают это положение — при пребывании человека в комфортной зоне (на уровне — 23°) даже незначительное общее тепловое воздействие вызывает у него типичную и достаточно эффективную, судя по снижению температуры СП, реакцию увеличения теплоотдачи на руках через гораздо меньший промежуток времени, чем более сильное воздействие у человека, находящегося в состоянии незначительного охлаждения (18°).

С гигиенических позиций следует признать, что величина латентного периода реакции вазодилатации на тепло может явиться объективным критерием для суждения о том, в каком тепловом состоянии находился человек перед предъявленным ему тепловым раздражением.

Наступление реакции вазодилатации происходит при определенном сочетании активности центральных и периферических терморецепторов. Так, чем выше внутричерепная температура, тем при более низких температурных значениях кожи наступает реакция и наоборот. Этсгг механизм выработки управляющего сигнала проявляется как при предварительном нахождении исследуемого в зоне комфорта (г=—0,52; Я<0,001), так и в том случае, когда организм был охлажден (г=—0,65; Р<0,001).

Выводы

1. У человека, находящегося в состоянии теплового комфорта, независимо от уровня его мышечной активности, позы и одежды, не существует стабильного уровня температур как в «ядре» тела, так и в его «оболочке». Температура в наружном слуховом проходе (СП) поддерживается в среднем на уровне 36,85—36,9° и относительно этого уровня постоянно происходят колебания температуры, обнаруживающие отрицательную корреляцию с синхронными им колебаниями температуры кожи около 29,8—32,7° на специфических органах теплоотдачи — руках.

2. Амплитуда колебаний температуры в СП составляет в среднем 0,09—0,1° и имеет продолжительность 42—44 мин. Температура кожи кистей рук колеблется с амплитудой 2—2,5°, и длительность каждого колебания составляет в среднем 21—24 мин.

3. Новые количественные параметры регулирования температурного гомеостазиса в термонейтральной зоне могут служить объективными критериями оптимального теплового состояния человека при гигиеническом нормировании.

4. При общем тепловом воздействии выработка управляющего сигнала для возникновения вазомоторной реакции увеличения теплоотдачи происходит в результате сложного анализа информации, поступающей от периферических и центральных термочувствительных структур.

ЛИТЕРАТУРА. Б а х и л и н а И. М. Физиол. ж. СССР, 1967, JVs 1, с. 119. — Д ы м н и к о в а Л. П., Б а х и л и н а И. М., Иванов К. П. Там же, 1968, № 11, с. 1365. —ДымниковаЛ. П., Иванов К- П. Там же, 1969, № 3, с. 295. — Д ы м н и к о в а Л. П. О температурной чувствительности центра терморегуляции в гипота-

ламусе. Автореф. дисс. канд. Л., 1970.— Г о р о м о с о в М. С. Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование. М., 1963. — К а н д р о р И. С., РатиерЕ. М. и др. Гиг и сан., 1966, № 1, с. 24. — К о р е н е в с к а я Е. И., ТерентьеваГ. В. и др. Там же, 1971, № 6, с. 41. — В е п z i n g e г Т. H., Physiol. Rev., 1969, v. 49, p. 671. — E u I e г K-, Progr. brain Res., 1964, v. 5, p. 127. — R a wson R. О.. H a m -m e 1 H. Т., Fed. Proc., 1963, v. 22, p. 283.

Поступила 14/X 1971 г.

THERMOREGULATING VASCULAR REACTIONS IN MAN IN A THERMONEUTRAL ZONE AND IN CASE OF THE RAUL ACTION A. I. Ercmyagin, M. N. Evlampieva

By means oi a method of dynamic, precision thermometry of various parts of the body it was shown that in man in state of thermal optimum the temperature of the body „nucleus" (intracranial temperature estimated according to the temperature of the external auditory canal) remains at a levlel of 36.85-36.9° with constant fluctuations in relation to this level at an amplitude of 0.09-0.1°, that presents a negative correlation with synchronic fluctuations of the skin blood circulation (an amplitude from 2.0 to 2.5°) on the specific heat loss organs. The newly obtained quantitative parameters of temperature homeostasis regulation in the zone of comfort may serve as objective criteria of the thermal state of man in hygienic standardization.

УДК 613.033:978.674

К ВОПРОСУ О ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ПЫЛИ ПОЛИЭФИРНОГО СТЕКЛОПЛАСТИКА

Кандидаты мед. наук В. И. Данилов, Н. М. Василенко, В. В. Манфа-новский, доктор мед. наук И. С. Островская, Т. С. Батурина

Харьковский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний

В последнее десятилетие в "ашей стране особенно быстро стала развиваться новая отрасль химической промышленности — производство стеклопластиков. Данные изучения условий труда на предприятиях по изготовлению стеклопластиков, в частности полиэфирных, показывают, что на участках механической обработки готовой продукции (при сверловке, резке, шлифовке) основным неблагоприятным производственным фактором, действующим на работающих, является пыль полиэфирного стеклопластика. Как показали результаты наших исследований, источником выделения этой пыли в воздух рабочих помещений являются несовершенные в гигиеническом отношении оборудования для механической обработки изделий, а также открытые операции механической обработки, производимые вручную.

Неуклонно возрастающее производство стеклопластиков обусловило развитие исследований в области токсикологии этих веществ. Одним из основных компонентов полиэфирного стеклопластика (ПС) наряду со стекловолокном является полиэфирмалеинатная смола. В состав этой смолы входит ряд химических веществ, токсические свойства которых достаточно хорошо изучены.

Что же касается биологического действия самой пыли полиэфирного стеклопластика, образующейся при механической обработке готовых изделий, то сведения о ней ограничиваются данными экспериментальных работ Schepers, Т. С. Батуриной. Schepers, не указывая величины испытывав-шейся концентрации пыли ПС, пришел к выводу, что эта пыль даже при длительном воздействии (до \1/г лет) не вызывает фиброзного процесса в легких; изменения ограничиваются катарально-десквамативными бронхитами и бронхиолитами. Т. С. Батурина пришла к другому выводу. Запы-ляя животных ПС на протяжении 9 месяцев в концентрации порядка 300 мг/м3, она установила, что пыль ПС вызывает слабопрогрессирующий пневмокониотический процесс диффузно-узелкового характера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.