CC BY
6
Литература
1. Анохин П. /(.//Принципы системной организации функции. — М., 1973, —С. 5—61.
2. Глезер В. Д., Цуккерман И. И. Информация и зрение. — М.; Л. — 1961.
3. Гуменер П. И., Комарек Л., Провазник К■ // Актуаль-$
ные проблемы физиологической кибернетики в гигиене детей и подростков. — М., 1984. — С. 24—35.
4. Судаков К■ В. Общая теория функциональных систем.— М., 1984.
5. РгоиагпИг К., Ргоиагткоиа И., Уапсигоиа Е. Уписепу а зооЫапт гуЫиэ ргасе рп 5е1иото{опскё бтпови СевкозЫепзка (^¡епа, 26, 1981, с. 269—274.
" ' Поступила 28.07.87
^ УДК 613.167/. 168Н-613.647)-092.9:615.47
В. Я■ Акименко, В. П. Пакета
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПОЗИЦИИ МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Медико-экологическая регламентация электростатических полей (ЭСП) линий электропередачи постоянного тока, аэроионизаторов, электрофильтров, электризующихся материалов и других источников невозможна без экспериментального определения порога биологическо-го действия данного фактора. Для обоснования гигиенических нормативов важно точно установить пороги вредного действия ЭСП [4].
Нами проведен анализ наиболее распространенных способов и устройств экспозиции биологических объектов в ЭСП с целыо поиска путей повышения точности и адекватности моделирования упомянутого фактора в биолого-гигиенических экспериментах.
Известна установка для изучения воздействия ЭСП на биологические объекты [2] в виде 4 отсеков в полом цилиндре из полиметилметакри-лата (ПММА), в боковых стенках которых имеются отверстия для вентиляции и подачи веды. Крышкой и дном цилиндра являются латунные электроды большого диаметра, покрытые ли-^стовым ПММА.
Описано также устройство для изучения влияния ЭСП на организм животных [10], камеры ^ которого представляют собой клетки из стекла, снабженные большим количеством отверстий, а дно и крышка являются электродами.
Экспериментальная установка и камера для изучения влияния ЭСП и электризации на лабораторных животных [5] представляют собой прямоугольную призму из ПММА с правильными десятиугольниками в основаниях и радиальными перегородками, образующими ячейки с отверстиями в боковых стенках. Металлические крышка и дно, являющиеся электродами, изолированы листами из ПММА.
Устройство для исследования воздействия электрических полей [12] содержит корпус из диэлектрического материала (ДМ), электроды ^ в виде группы пластин и ячейки из ДМ для размещения животных. Известно также устройство [13], предназначенное для моделирования электрических полей токов промышленной ча-
стоты. Оно оборудовано двухслойными электродами из металлических сеток и пластин, окантованных трубами, а ячейки для экспозиции животных выполнены из ДМ. Данное устройство позволяет предотвращать образование коронных электрических рязрядов.
При моделировании ЭСП часто используют плоскопараллельный конденсатор, а расчеты напряженности проводят без учета влияния биологических объектов. Различное соотношение размеров, форм электродов и биологических объектов может служить одной из причин несопоставимости биологических эффектов, полученных разными авторами при равных расчетных величинах напряженности.
Не во всех экспериментах создаются условия пребывания животных в однородном электрическом поле с напряженностью, равной расчетной. При групповой экспозиции животных ЭСП может быть искажено вследствие их неупорядоченного распределения в отведенном пространстве, поэтому для повышения точности установления порогов действия в ЭСП более целесообразно разрабатывать системы индивидуальной экспозиции. Несомненно преимущество оценки ЭСП по параметрам не расчетных, а фактически действующих уровней напряженности. Величины и знак потенциалов на электродах относительно окружающей среды также могут играть определенную роль в биологическом действии факторов моделирующего устройства.
При создании указанных выше устройств не уделяется должного внимания возможному образованию озона и окислов азота, происходящему при коронных электрических разрядах электродов или других элементов моделирующей установки.
Если при групповой экспозиции возникают условия для экранирования одних животных другими и не исключаются неконтролируемые электрические разряды, то при индивидуальном содержании животных в пеналах из ДМ могут создаваться уровни напряженности ЭСП, значительно превышающие расчетные. Возможна так-
же электризация ДМ вследствие трения шерстного покрова животных о стенки и дно ячеек. В то же время загрязнение ДМ стенок ячеек может приводить к существенному повышению их электропроводности, что создает условия для экранирования ЭСП и приводит к ошибочным оценкам воздействующих уровней.
Таким образом, анализ описанных в литературе устройств показал, что они не позволяют моделировать воздействие ЭСП на биологические объекты с требуемой в гигиенических исследованиях точностью. С учетом изложенного выше, а также на основании собственных экспериментов нами разработано устройство для определения степени воздействия ЭСП на биологические объекты [3]. Оно содержит электроды и металлические площадки для индивидуального размещения животных, закрепленные с возможностью вертикального перемещения. Благодаря оптимальной форме электродов, форме и выбору материала площадок, способу размещения животных на этих площадках, реализации электропитания элементов устройства и определения напряженности ЭСП, действующих непосредственно на биологические объекты, удалось устранить неконтролируемое искажение поля, искровые разряды и другие факторы, связанные с коронными электрическими разрядами.
При достижении определенных значений напряженности ЭСП электроды, выполненные без защиты от коронных электрических разрядов, могут быть источниками повышенных уровней ионизованности воздуха [7], оказывающего вредное действие [11].
Коронные электрические разряды возникают на участках электродов с минимальными радиусами кривизны, поэтому их поверхности должны быть полированными, а края — закруглённым^. Испытанию были подвергнуты электроды разной формы. В исследованиях использованы две дюралевые пластины (2x2 м), размещенные в горизонтальной плоскости на расстоянии 1 м, нижняя из которых заземлена, а верхняя связана с высоковольтным стабилизированным источником постоянного тока АФ-ЗМ. Величину напряжения контролировали высоковольтным статическим вольтметром С-100. Величину напряженности ЭСП контролировали измерителем напряженности ИНЭП-1М.
Оценку коронирующей способности круглого (диаметром 0,164 м), квадратного (0.165Х Х0,180 м) латунных электродов и полированного диска (диаметром 0,164 м) с закругленными краями толщиной 3 мм проводили при подаче напряжения до 40 кВ. Определение концентраций аэроионов (генерируемых испытываемыми электродами) с подвижностями более 5-Ю-5 м2/(В-с) осуществляли с помощью прибора САИ-ТГУ UT-6914. Полированный электрод при напряжении до 40 кВ не вносит существенных изменений в фоновую ионизован-
ность воздуха. Электроды, выполненные без защиты от коронных электрических разрядов, являются источниками повышенных уровней ионизованности воздуха, концентраций озона, окислов азота электромагнитных полей, шума и других гигиенически значимых факторов, возникающих при подаче на них высокого напряжения,^
Таким образом, требования по предотвраще-' нию коронирования должны распространяться на площадки для размещения животных неза- Ч висимо от величины электропроводности используемых для их изготовления материалов, поскольку в процессе эксплуатации ДМ загрязняются и становятся электропроводными. В проведенном эксперименте на круглую площадку с вмонтированным датчиком измерителя напряженности прибора ИНЭП-1М выставляли полые цилиндры из поливинилхлорида (ПВХ) и стекла (высота 0,32, диаметр 0,12 м). ЭСП с расчетной напряженностью 40 кВ/м при испытании включали ка 10 мин и после его выключения проводили регистрацию остаточной напряженности ЭСП, индуцированного накопленными на стенках ячейки зарядами. Результаты иссле-дований показали, что средняя величина напряженности ЭСП при включенном источнике на поверхности плсщадки без ограждений составила 50,4 кВ/м, с установленной ПВХ ячейкой — 65,4 кВ/м и со стеклянной — 26,7 кВ/м. После отключения верхней пластины моделирующего конденсатора от источника эти величины составили соответственно 0,53,3 и 27,6 кВ/м. Дюралевая площадка с вмонтированным датчиком измерителя напряженности ЭСП располагалась на высоте 0,35 м над заземленным нижним электродом.
Размещение некоторых животных в ячейках из ДМ при моделировании ЭСП может вызвать ошибки, связанные с электризацией их при трении шерстного покрова животных о материал^ площадок и перегородок. Это способствует индуцированию высоких уровней напряженности даже в случае отсутствия внешнего моделиру- \ ющего ЭСП. Для того чтобы убедиться в этом, двух белых крыс линии Вйстар высаживали в кювету из ПММА размером 0,36x0,16x0,08 м и толщиной стенок 5 мм. Кювету размещали на двух металлических подставках на высоте 0,35 м над заземленным нижним электродом, а датчик измерителя напряженности ЭСП ИНЭП-1М находился под днищем кюветы на расстоянии 10 мм от его поверхности. Перед высадкой животных поверхности кюветы были тщательно очищены, а электрические заряды нейтрализованы. Напряженность ЭСП контролировали в течение 15 мин с момента высадки животных. Результаты этих исследований представлены на рис. 1. Напряженность ЭСП во времени носит интермиттирующий характер и достигает уров- ■ ней, требующих регламентации, согласно утвержденным нормативам [6, 8, 9]. Таким образом,
20 -
75 -
Ю-
Л 1
_I_I_._I_I у I_I у I_1_I . I
о 5 го
Рис. 1. Зависимость напряженности ЭСП под днищем кюветы с животными от времени экспозиции. По оси абсцисс — время (е мин); по оси ординат — напряжен ность ЭСП (в кВ/м).
содержание животных на подставках из ДМ в опытных и контрольных группах может привести к неучтенному воздействию индуцированных ЭСП. Избежать неконтролируемых электризации и экранирования животных друг другом,, а также искровых электрических разрядов ^.между ними можно путем индивидуального содержания и экспонирования животных на металлических площадках. Наличие перегородок щ приводит к дополнительной электризации и искажению моделируемого ЭСП. При этом существенно затрудняется точное установление порога действия ЭСП. Перегородки из ДМ, расположенные даже параллельно силовым линиям ЭСП, оказывают искажающее действие на величину напряженности ЭСП. В качестве перегородок испытывали полный цилиндр из ПВХ диаметром 0,12 м и высотой 0,25 м, стакан из стекла тех же размеров и стакан, покрытый водным конденсатом, поставленные дном вверх. Ячейки устанавливали поочередно на описанной в предыдущем исследовании дюралевой площадке с вмонтированным датчиком измерителя напряженности ЭСП, расположенным на высоте 0,35 м над заземленным нижним электродом. В присутствии цилиндров из ПВХ и сухого стекла исходная напряженность ЭСП возрастала в несколько раз, в то время как при покры-
Рис. 2. Схема устройства для экспозиции животных в ЭСП.
1 — облучающий электрод; 2 — заземленные электроды; 3 — окантовывающая труба; •¿ — площадки для опытных животных; 5 — площадки для контрольных животных; 6 — животные; 7 — теле* скопнчсскне штанги; 8 — верхняя платформа подставки для животных; 9 — нижняя платформа подставки для животных; 10 — датчик измерителя напряженности ЭСП; 11 — измеритель напряженности ЭСП ИНЭП-1М; 12 — высоковольтный стабилизированный источник питания АФ-ЗМ; 13 - высоковольтный кабель; 14 — капроновый канат; 15 — изолятор; 16 — статический кмловольтметр С-100; 17 — соединительный кабель; 18 — резиновый обод верхней платформы подставки для животных.
тии внутренней поверхности стеклянного стакана водным конденсатом поле внутри ячейки практически не регистрировалось. Искажение уровней напряженности ЭСП перегородками из ДМ ячеек для животных влечет за собой плохую воспроизводимость уровней, подвергаемых гигиенической оценке, и может приводить к неверным оценкам пороговых величин.
С учетом результатов выполненных исследований нами разработана установка (рис. 2) для моделирования ЭСП, представляющая собой «излучающую» 1 и заземленные дюралевые пластины 2 размером 2x2 м, окантованные по краям трубой 3 диаметром 32 мм. На нижней заземленной пластине 2 установлены опытные 4 и контрольные 5 площадки для размещения животных 6.
Для решения вопроса о конструкции, форме, размерах и взаиморасположении площадок 4 и 5 для индивидуальной экспозиции животных 6 в ЭСП выполнен ряд наблюдений. Располагая подставки 4 и 5 с высаженными животными 6 на различном расстоянии друг от друга, установили, что для исключения перелезания животных на соседнюю платформу расстояние между подставками площадок 4, 5 должно быть не менее 0,2 м. Неоднократное высаживание группы из 8 особей на платформы различной высоты и размеров показало, что животные в течение 8-часовой экспозиции могут содержаться индивидуальным способом (по одному животному на площадке) при следующем конструктивном решении этих платформ. Площадки 4, 5 для индивидуального размещения животных представляют собой два металлических диска с
полированными поверхностями и закругленными краями, соединенных между собой телескопической штангой 7: верхний диск 8 имеет диаметр 0,15 м, нижний диск 9 того же диаметра, однако его масса за счет толщины существенно больше массы верхнего диска, что обеспечивает хорошую устойчивость платформы при размещении на верхнем диске 8 животных с массой тела до 300 г. Телескопическая штанга 7 позволяет изменять высоту расположения площадок 4, 5 в пределах от 0,33 до 0,55 м и фиксировать ее. На площади 4 м2 нижней заземленной пластины 2 можно разместить при условии соблюдения минимального расстояния 36 платформ. С целью предотвращения соскальзывания животных с платформ их края окантованы резиновым ободом 18.
Вмонтировав в верхнюю площадку 8 датчик 10 измерителя напряженности ЭСП ИНЭП-1М 11, мы имели возможность, заменяя подставку с животными на подставку с датчиком, измерять напряженность ЭСП.
В хроническом эксперименте при 6-часовой экспозиции отдельные животные уходят с площадок 4, 5. Предварительная адаптация животных к условиям экспозиции и отбраковка их исключают подобные явления..
Разработанная установка была испытана при экспозиции 80 крыс в ЭСП напряженностью 20, 65, 100 кВ/м по 6 ч ежедневно (кроме выходных) в течение 3 мес [1].
Выполненные исследования позволили создать устройство для одновременной индивидуальной экспозиции в подостром и хроническом экспериментах большой группы животных в ЭСП с
УДК 616.153.269.1-074:543.42.062
Наиболее простым, чувствительным и точным методом определения ЭН-групп является их спектрофотометрическое титрование я-хлормер-курибензоатом [4]. Метод основан на образовании меркаптида при взаимодействии л-хлормер-курибензоата (ПХМБ) с сульфгидрильными группами, что сопровождается резким возрастанием оптической плотности при 250—255 им.
Целью работы явилось создание модификации ранее описанного метода [1] с учетом особенностей применения методики дл'я определения ЭН-групп в малых объемах крови человека и животных.
возможностью контроля уровней напряженности, воздействующих непосредственно на каждый биологический объект.
Литература
1. Акименко В. Я., Бариляк И. Р.. Нсумержицкая Л. В. // Докл. АН УССР. Сер. Б. — 1987. — № 4. — С. 63—65.
2. Арцруни Г. Г. // Научная конф. молодых ученых Ере* ванск. гос. мед. нн-та, ноевящ. XXV съезду КПСС: Материалы. — Ереван, 1975. — С. 32—33.
3. А. с. 1228813 СССР, МКИ3 А 61 Б 5/05. Устройство \ для определения степени воздействия электрических нолей на биологические объекты / В. Я. Акименко,
B. П. Пакета, П. А. Базарное 3584478/28—14; заявлено 25.04.83; опубл. 07.05.86, Бюл. № 17,
4. Гигиеническое нормирование факторов производственной среды и трудовых процессов / Под ред. Н. Ф. Из-мерова, А. А. Каспарова.—М., 1986.
5. Гольдштейн Н. И., Феоктистова Р. П., Чеботарснок И. H. // Проблемы клинической биофизики. — Рига, 1972. — С. 37.
6. ГОСТ 12.1.045—84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.—М., 1984.
7. Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. Т. 2.— М„ 1969.
8. Методические указания по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных материалов, пред- ц назначенных для применения в строительстве жилых и щ общественных зданий: Метод, указания. — М., 1980.
9. Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности ЭСП. СН № 1757—77/Минздрав СССР: Введ. 25.06.78. — М„ 1978.
10. Скоробогатова А. М. // Гиг. и сан. — 1976. —№ 6. —
C. 20—24.
11. Шандала М. Г. Ионизация воздуха как неблагоприятный фактор окружающей среды. — Киев, 1974.
12. Ce г elli P.. Mologuti С.// Ref. J. Electricity. — 1977. — P. 67—70.
13. Effects of electric fields on large animals: A feasibility study EPRI. E. C. 131, Final report, Febr., 1976. — P. 111-25—40.
Поступила 18.08.87
Реакция связывания БН-групп осуществляется посредством титрования исследуемого образца крови раствором ПХМБ в одной пробе, объем которой не превышает объема спектрофотомет-рической кюветы. Концом титрования считается момент, с которого оптическая плотность становится постоянной.
Описание методики. Реактивы: 1) я-хлор-меркурибензоат натрия (ПХМБ) («СЬетароЬ, ЧССР), дополнительно перекристаллизованная: 10 г ПХМБ растворяют в 130 мл 1 н. едкого натра, фильтруют через стекловату и добавляют равный объем 1 н. соляной кислоты. Выпавший
В. Д. Алешина, Л. А. Иванова, Ю. Н. Талакин
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФГИДРИЛЬНЫХ ГРУПП В ГЕМОЛИЗАТАХ КРОВИ С ПОМОЩЬЮ П-ХЛОРМЕРКУРИБЕНЗОАТА НАТРИЯ
Донецкий медицинский институт им.М.Горького
