CC BY
9
стр. 3. — Толоконцев H. А. В кн.: Вопросы общей промышленной токсикологии. Л., 1963, стр. 93.—Филов В. А. Там же, стр. 99.—Piotrowski J., Med. Pracv 1962, т. 13, стр. 272.
Поступила 10/IV 1964 г
THE IMMEDIATE PROBLEMES OF INDUSTRIAL TOXICOLOGY
/. V. Sanotsky
The author gives a short survey of several immediate problems of industrial toxicology in connection with the development of chemical industry and suggests the possible ways of solving these problems.
УДК 612.017.11-06 : 613.64S+613.648-07 : 612.017.11
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПОСТУПЛЕНИЯ МАЛЫХ ДОЗ КАЛЬЦИЯ-45 НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЕСТЕСТВЕННОГО
ИММУНИТЕТА
В. И. Тернов
Институт гигиены труда и профзаболеваний АЛАН СССР, Москва
Известно, что острое и хроническое лучевое поражение неизбежно ведет к нарушению иммунитета и вследствие этого к развитию инфекционных осложнений, играющих не последнюю роль в течении и исходе лучевой болезни (В. Л. Троицкий и М. А. Туманян; О. Г. Алексеева; П. Н. Киселев и П. А. Бузини, и др.). Литературные данные, кроме того, свидетельствуют о высокой чувствительности к воздействию малых доз ионизирующей радиации некоторых факторов естественного иммунитета, в частности клеточных, изменения которых наступают раньше, чем в кровотворной системе (А. П. Крупина и соавторы; С. А. Кейзер и соавторы; Н. Л. Белобородова и соавторы).
Наши исследования проведены на 248 белых крысах-самцах весом 228+12 г, которые были разделены на 6 равных групп. Животные 1—3-й групп на протяжении 9—1072 месяцев получали через рот (с помощью автопоилок) ежедневно кальций-45 (хлорид) в дозах соответственно 0,0009, 0,009 и 0,09 мккюри/кг (10—1000-кратное превышение расчетных ПДК кальция-45 в воде). Животным 4-й группы вводили ежедневно стабильный кальций в дозе, эквивалентной количеству этого элемента, получаемого крысами 3-й группы. Две группы животных (5-я и 6-я) были контрольными.
До начала введения кальция-45, а затем через каждые Р/г месяца на протяжении 9 месяцев у 12 животных в каждой группе определяли in vitro поглотительную способность нейтрофилов крови по отношению к двум микробным культурам: кишечной палочке (штамм N? 675) и микрококку, выделенному нами из полости рта здоровой крысы, а также переваривающие свойства нейтрофилов и плазмы крови по отношению к кишечной палочке (штамм № 675). Лишь у животных 2-й группы и соответствующей ей контольной группы отсутствовали исходные данные о фагоцитарной функции клеток крови по отношению к микрококку; первое исследование состояния этих функций проведено через 3 месяца, а последнее — через IOV2 месяцев после начала введения изотопа. Комплементарную активность сыворотки крови и бактериальную инвазию исследовали периодически у 8 крыс каждой группы.
Для реакции фагоцитоза с обеими микробными культурами у животного из хвоста брали 0,06 мл крови, смешивали ее с 0,03 мл 3,8% раствора лимоннокислого натрия и таким же объемом микробной взвеси суточной культуры. Густота взвеси культуры микрококка составляла 2 млрд., а кишечной палочки — 1 млрд. микробных тел в 1 мл физиологического раствора по оптическому стандарту.
При исследовании фагоцитарной функции нейтрофилов по отношению к кишеч ной палочке был использован принцип изучения обеих фаз фагоцитоза, предложенный В. М. Берманом и Е. М. Славской. Один мазок делали на агаре без предварительной инкубации смеси в термостате, н другой — после 10—20-минутной инкубации при 37°. Чашки с мазками 2 часа выдерживали в термостате при 37°, после чего с обоих мазков на предметные стекла снимали отпечатки. Второй мазок-отпечаток служил для исследования фагоцитоза; по разнице погибших бактерий в межклеточных пространствах в мазках-отпечатках, снятых с 1-го и 2-го мазка, мы судили о бактерицидных свойствах плазмы крови.
Реакцию фагоцитоза с микрококком ставили по методике, разработанной нами совместно с А. П. Волковой. Каплю смеси наносили на разлитый в чашки Петри питательный агар и делали на нем мазок. Чашки 30 мин. инкубировали в термостате
Уо
5
;'/2 3 4'А'2 6 71/2 9 10!/2 С рода исследований [В месяцах) х
при 373, после чего с мазка снимали отпечаток на предметное стекло. Окраску всех мазков-отпечатков производили по методу Паппенгейма. В них подсчитывали 100 нейтрофилов, попавших в поле зрения микроскопа, и количество фагоцитированных ими микробов. Затем определяли число микробов, приходящихся на один актив (фагоцитарное число) и один подсчитанный нейтрофил (фагоцитарный индекс). Путем умножения фагоцитарного индекса на количество нейтрофилов в 1 мм3 крови определяли число микробов, поглощенных микрофагами 1 мм3 крови (микробная емкость).
Комплементарную активность сыворотки крови животных определяли обычным
методом титрования в пробирке.
Бактериемию изучали методом посева крови (в разведении 1 : 10, 1 : 100 и 1 : 1000)
и органов (печени, селезенки, почки) па хоттингеровский бульон с рН 7,4.
В ходе эксперимента отмечены колебания фагоцитарной активности лейкоцитов животных контрольных групп, связанные с временем года, а также со сменой среды, на которой проходил фагоцитоз. Для большей наглядности графики построены таким образом, что соответствующие показатели животных контрольных групп на каждый срок исследований принимали за 100% (на рис. 1,а и б, прямая нулевая линия) и с ними сравнивали данные остальных групп.
Изменение поглотительной способности нейтрофилов крови к обеим микробным культурам протекало однотипно, с той лишь разницей, что угнетение фагоцитоза кишечной палочки наступало несколько раньше микрококка.
У животных 1-й группы, получавших кальций-45, в дозе 0,0009 мккюри/кг, поглотительная способность нейтрофилов к обеим микробным культурам через \1/2 месяца /0У2 оказалась выше, чем у контрольных крыс. После фазы активации фагоцитарный индекс начал снижаться, причем статистически достоверное унетение фагоцитоза кишечной палочки наступило через 3 месяца, а микрококка — через 47г месяца. Микробная емкость нейтрофилов 1 мм3 кро-животных в результате активации фагоцитарной реакции через \1/2 месяца значительно возросла и оставалась на высоком уровне до 3—47г месяцев благодаря увеличению количества нейтрофилов в периферической крови. После этого абсолютное количество фагоцитированных микробов в объеме крови до конца наблюдений было на 13—41% ниже, чем у контрольных животных.
У животных 2-й группы, получавших »кальций-45 в дозе 0,009 мккюри/кг (100-кратное превышение расчетных ПДК), фаговд-
/'/2 3 ч'/2 6 7'/2 3 Сроки исследований [5месяцах)
Рис. 1. Изменение фагоцитарного индекса (а) и микробной емкости крови (б) белых крыс по отношению к культуре кишечной палочки, штамм № 675.
1 — 0,0009 мккюри/кг; 2 — 0,009 мккюри/кг; 3 —
0,09 мккюри/кг; 4 — стабильный кальций; 5 —
биологический контроль.
ВИ
тарный индекс к 3 месяцам оказался ниже, чем у контрольных крыс. Однако в результате значительных индивидуальных колебаний этого показателя у подопытных крыс достоверное снижение поглотительной способности микрофагов по отношению к кишечной палочке отмечено через 71/2 месяцев, а к микрококку — через 6 месяцев. Микробная емкость нейтрофилов к обеим микробным культурам уже через 3 месяца была ниже контрольных данных, а с 71/2—9 месяцев наблюдалось достоверное снижение показателя. Это было связано главным образом с дальнейшим уменьшением фагоцитарного индекса.
Ежедневное поступление в организм крыс 3-й группы кальция-45 в дозе 0,09 мккюри/кг (1000-кратное превышение ПДК) уже через 17з месяца в отношении кишечной палочки и через 3 месяца в отношении микрококка вызывало статистически достоверное угнетение поглотительной способности клеток крови, которое наблюдалось и в последующие сроки наблюдений. Микробная емкость нейтрофилов 1 ммъ крови к обеим микробным культурам достоверно снизилась через Р/2 месяца после начала введения изотопа. Это было вызвано как прогрессивным угнетением фагоцитарной способности отдельных фагоцитов (индекса), так и уменьшением количества гранулоцитов в периферической «рови.
У крыс, получавших стабильный кальций (4-я группа), периодически увеличивался фагоцитарный индекс, что, судя по некоторым литературным данным, связывается со способностью самого кальция активировать фагоцитоз.
Активация фагоцитарной реакции после начала введения кальция-45 шла жак за счет увеличения процента активных фагоцитов, так и за счет увеличения фагоцитарного числа. Явления же угнетения фагоцитоза обеих микробных культур были вызваны в основном снижением числа активных нейтрофилов и в гораздо меньшей степени снижением фагоцитарного числа.
Чтобы выяснить разницу в глубине отмеченных нарушений фагоцитарной функции, мы вводили крысам чужеродный у~гл°булин; по данным Л. И. Крячко, это помогает установить компенсаторные возможности фагоцитарной системы организма. Фагоцитарную функцию у подопытных и контрольных животных мы изучали сразу же после окончания периода введения кальция-45. у-глобулин вводили внутримышечно из расчета 0,001 мл!г. Фагоцитоз с культурой микрококка исследовали до введения белка, а затем через 4 часа, 1, 3 и 7 суток.
Проба показала, что животные, получавшие наименьшую дозу изотопа (0,0009 мккюри/кг), отвечали на введение -у-глобулина, как и контрольные, здоровые крысы, значительными колебаниями фагоцитарной активности с периодами активации и падения ее. В то же время фагоцитарная функция нейтрофилов крови животных, получавших дозу изотопа в 10 раз большую (0ДЮ9 мккюри/кг), почти не изменялась при введении у-глобулина, что свидетельствовало о значительном истощении компенсаторных процессов при воздействии кальция-45 в этой дозе.
Способность нейтрофилов крови подопытных крыс к внутриклеточному перевариванию -кишечной палочки изменялась в меньшей степени, чем фаза захвата. Только у животных 3-й группы через 4!/г месяца после начала введения изотопа наметилась тенденция к снижению переваривающей способности нейтрофилов, однако к 9 месяцам способность фагоцитов завершать фагоцитоз восстановилась.
Уровень комплемента в крови крыс, получавших наименьшую дозу кальция-45 и стабильный элемент, существенно не отличался от контрольных данных на протяжении всего эксперимента. У животных 2-й и 3-й групп количество комплемента в сыворотке крови через 4*/г и 3 месяца оказалось значительно пониженным. Однако в последующие сроки
4 Гигиена и санитария, № 4
49
ч
5!
'53
I
уровень его в крови этих крыс повысился и разница с контрольными животными была уже статистически недостоверной.
При исследовании бактериальной инвазии оказалось, что через 3 месяца после начала введения кальция-45 у всех подопытных животных независимо от дозы изотопа повышается возможность прорыва микрофлоры в кровь (рис. 2). За период с 3 по 1072 месяцев положительные посевы крови и органов животных, получавших кальций-45, составили 76,4%, в то время как у контрольных они были равны 27%. Бактериемия была ненапряженной: микробы одного вида (реже нескольких) высевались в основном из крови в самом маленьком ее разведении (1 :10). Частота высеваемости микробов из крови и органов животных, получавших стабильный кальций, была такой же, как и у контрольных.
Таким образом, при ежедневном поступлении кальция-45 в дозах, в 10—1000 раз превышающих расчетные ПДК для воды, у белых крыс изменяются факторы естественного иммунитета, характер и выраженность которых находятся в прямой зависимости от вводимой дозы изотопа. В целом гуморальные факторы иммунитета оказались более устойчивыми к воздействию кальция-45, чем клеточные. Несмотря на то что нарушение проницаемости желудочно-кишечного тракта наступало у всех животных, получавших этот элемент, довольно рано, бактериальная инвазия носила малонапряженный характер и не приводила к развитию аутоинфекционных процессов.
Со стороны периферической крови у животных 1-й группы отмечено незначительное увеличение количества пейтрофилов, которое появилось через 3 месяца и держалось до конца наблюдения. У животных 2-й группы имелась лишь некоторая неустойчивость отдельных показателей периферической крови и костного мозга. У животных 3-й группы уже с 3-го месяца введения изотопа обнаружены ретикулопения и нейтропения, качественные изменения лейкоцитов периферической крови, уменьшение нейтрофильных клеток костного мозга и нарушение процессов их созревания.
Патоморфологические изменения органов у животных 1-й группы отсутствовали, а во 2-й и 3-й группах были умеренно выраженными.
Итак, наши опыты показали, что поступление в организм животных кальция-45 в дозе 0,09 мккюри/кг (1000-кратное превышение ПДК)» создававшей в скелете поглощенную дозу в 190 рад, вызывает уже
з--я
Ь
4*Я 5=Я
г р уппа 8
6-я
Рис. 2. Развитие бактериальной инвазии у
белых крыс.
Положительные посевы из: а — крови и органов; б — органов; в — крови в разведении 1 : 100 и 1 1000; г — крови в разведении 1 : 10;
д— отрицательные посевы.
с 3-го месяца ясно выраженные признаки хронического лучевого поражения со стороны отдельных факторов иммунитета (прогрессивное угнетение фагоцитарной активности, периодическое снижение бактерицидных свойств плазмы, -комплементарной активности сыворотки, а также развитие бактериальной инвазии) и кровотворной системы (ре-тикулопения, нейтропения, качественные изменения лейкоцитов периферической крови, уменьшение нейтрофильных клеток костного мозга и нарушние процессов их созревания).
Существенное угнетение поглотительной способности нейтрофилов
крови, развитие бактериальной инвазии, а также неустойчивость отдельных показателей естественного иммунитета (бактерицидных свойств плазмы крови и комплементарной активности сыворотки крови) и кровотворной системы (преходящая нейтропения, тенденция к снижению числа клеток нейтрофильного ряда костного мозга) — все это свидетельствует о том, что у животных, получающих в течение 101/2 месяцев кальций-45 в дозе 0,009 мккюри/кг (100-кратное превышение ПДК, поглощенная доза в скелете 25 рад), имеются признаки хронического лучевого поражения изучаемых систем. Однако в результате сохранности компенсаторных механизмов выраженного лучевого поражения организма не наступает.
У группы животных, получающих кальций-45 в дозе 0,0009 мккюри/кг (10-кратное превышение ПДК, поглощенная доза в скелете за 9 месяцев 2 рад), не наступает существенных изменений со стороны иммунобиологической реактивности и кровотворной системы * в ходе всего периода наблюдений. Фазу активации фагоцитарной способности клеток крови можно, по-видимому, расценивать как результат раздражающего действия малых количеств кальция-45, а увеличение нейтрофилов в периферической крови — как результат функционального перераспределения клеток крови. Бактериальная инвазия оказывается ненапряженной и не отражается на состоянии животных. Отсутствие признаков лучевого поражения белых крыс, получающих изотоп в дозе 0,0009 мккюри/кг, дает нам право считать ее пороговой.
В ы в о ды
1. Ежедневное поступление в организм белых крыс кальция-45 в дозе, в 1000 раз превышающей ПДК этого изотопа для воды (0,09 мккюри/кг), уже с 3-го месяца вызывает у животных ясные признаки хроничеокого лучевого поражения.
2. Кальций-45 в дозе, в 100 раз превышающей ПДК, вызывает через 1072 месяцев введения его в организм белых крыс первые признаки лучевого повреждения.
3. Ежедневное поступление в организм белых крыс кальция-45 в дозе 0,0009 мккюри/кг (10-кратное превышение ПДК) на протяжении 9 месяцев вызывает лишь незначительные функциональные изменения со стороны некоторых факторов естественного иммунитета. Эта доза изотопа может рассматриваться как пороговая.
ЛИТЕРАТУРА
#
, ' %
/ I
Алексеева О. Г. В кн.: Влияние радиоактивного стронция на животный организм. М., 1961, стр. 156.—Берман В. М., Славская Е. М. Ж. микробиол., 1958, № 3, стр. 8.—К е й з е р С. А., Иванов К. В., Вайль Ю. С. и др. Труды конференции по радиационной гигиене. Л., 1960, стр. 154.—Киселев П. Н., Б узин и П. А. Мед. радиол., 1959, >Г< 4, стр. 36.—К р у п и н а А. П., Туржецкий К. И., В и т и в-кев В. С. Труды конференции по радиационной гигиене. Л., 1960, стр. 149.—К р я ч-ко Л. И. Пат. физиол., 1960, № I, стр. 53.—Т р о и ц к и й В. Л., Туманян М. А. Влияние ионизирующих излучений на иммунитет. М., 1958.
Поступила 23/1II 1964 г.
CHE EFFECT OF LONG-TERM INTRODUCTION OF SMALL DOSES OF CALCIUM-45
ON CERTAIN INDICES OF NATURAL IMMUNITY
V. /. Ternov
The paper presents data on changes occurring in the phagocytic activity of blood neutrophils, the digestive ability of plasma, the complementary activity of blood serum and, along with the results derived from the investigation of bacterial invasion in albino rats, having received per os calcium-45 for 9—IOV2 months in doses 10—1000 times in excess of maximum permissible isotope concentration in water (0.0009—0.09 mccurie/kg). The doses absorbed by the skeleton during the entire period of the experiment amounted to 2—190 rad. The most pronounced changes of immunity were noted in animals, receiving calcium-45 in a dose of 0.9 mccurie; these included persistent depression of the phagocytic function, periodical fall of the digestive ability of phagocytes and the blood plasma, a decline of the complementary activity of the blood serum and the development of bacterial invasion. Less marked shifts were noted in animals, given calcium-45 in a dose'of 0.009 mccurie/kg. No significant changes of immunity could be revealed in animals ingesting the smallest dose of the isotope (0.0009 mccurie/kg) for a period of 9 months. On the basis of the results obtained, as well as on the ground of hematological and pathomorphological examinations, the author concludes that the maximum permissible concentration of calcium-45 established in the USSR for open water basins and that for water supply sources complies with present hygienic requirements.
УДК 371.78 : 613.867
ВВЕДЕНИЕ УЧЕБНОГО РЕЖИМА С ОБЛЕГЧЕННЫМ ДНЕМ
НА УТОМЛЕНИЕ ШКОЛЬНИКОВ
Н. Б. Бушанская
Кафедра гигиены детей и подростков Ленинградского санитарно-гигиенического
медицинского института
В последние годы многие авторы изучали влияние различных учебных режимов на работоспособность учащихся (М. В. Антропова; Д. Г. Нусбаум и Н. С. Фокина и др.)* В результате был предложен ряд новых учебных режимов. Работ, посвященных исследованию утомления учащихся младших классов при введении облегченного (разгрузочного) дня в середине недели, мы не нашли. Считают, что снижение работоспособности учащихся наблюдается в четверг. М. Н. Шардаков установил, что если условно принять нормальную работоспособность учащихся педагогического училища за 100 баллов, то от понедельника к среде она повышается до 109, а в четверг снижается до 96.
Мы поставили свей целью изучить физиологические реакции и работоспособность учащихся 2-х и 3-х классов при введении разгрузочного
(облегченного) учебного дня в середине недели при сохранении учебной программы. Для экспериментальных классов четверг был превращен в «разгрузочный» день, в который проводились только уроки физкультуры и внеклассного чтения, т. е. уроки, не требующие домашней подготовки. Порядок и длительность уроков оставались неизмененными. Уроки на пятницу учащиеся готовили в среду. Занятия физкультурой проводились преимущественно на свежем воздухе. Контрольные классы продолжали заниматься при обычном режиме, с равномерной нагрузкой в течение всей учебной недели.
Наблюдения проведены нами в двух 2-х классах (экспериментальный и контрольный) в период с 11/1 1961 г. по 1 /VI 1961 г. и в двух 3-х классах (экспериментальный и контрольный) с 1 XI 1961 г. по 1 /VI 1962 г. в двух школах Ленинграда. Обе школы построены по типовым проектам; выделенные для наблюдений классы находились в одинаковых гигиенических условиях обучения.
