CC BY
8
УДК 612.621.5 + 612.6631.014.46:[661.248 +661.98
ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ СЕРНИСТОГО ГАЗА И ДВУОКИСИ АЗОТА НА ЭСТРАЛЬНЫЙ ЦИКЛ И ДЕТОРОДНУЮ ФУНКЦИЮ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА ЖИВОТНЫХ
Канд. мед. наук О. П. Шаламберидзе, Н. Т. Церетели
Научно-нсследовательский институт санитарии и гигиены им. Г. М. Натадзе Министерства здравоохранения Грузинской ССР, Тбилиси
В последнее время все чаще приводятся данные о влиянии промышленных ядов и различных сельскохозяйственных ядохимикатов на половую функцию организма, об их гонадотропном и эмбриотропном действии (Г. М. Егорова и соавт.; Р. Н. Манджагаладзе; В. И. Вашакидзе; А. П. Беляев и Г. А. Гудзовский; Н. О. Мелик-Алавердян; Р. А. Рязанова; Р. В. Елисуйская, и др.). Однако в доступной нам литературе мы не встречали работ, касающихся воздействия различных химических веществ, в том числе сернистого газа и двуокиси азота на уровне атмосферных загрязнений, на половую сферу, несмотря на широкую распространенность последних в воздухе цехов промышленных предприятий и населенных мест. Лишь Fink и соавт. приводят сведения о тератогенном действии окислов азота в эксперименте на белых крысах.
Это привело нас к мысли изучить хроническое воздействие малых концентраций сернистого газа и двуокиси азота на астральный цикл и детородную функцию экспериментальных животных. В качестве объекта исследования мы использовали половозрелых белых крыс-самок весом 165—185 г. Исследования провели в двух сериях; у животных I серии изучали эстраль-ный цикл, а у животных II серии — детородную функцию. Животные обеих серий были разделены на 6 групп (в каждой группе I серии по 10 крыс, а II серии — по 7). Затравку животных сернистым газом и двуокисью азота проводили динамически по 12 часов в день в течение 3 месяцев в следующих концентрациях: 1-я группа — NOa 2,36±0,32 мг/м3-, 2-я группа — S02 4,97±0,76 мг/м3-, 3-я группа — SCÜ 0,159±0,05 мг/м3-, 4-я группа — NO* 0,126±0,042 мг/м3\ 5-я группа — SO, 2,52±0,41 мг/м3 и N02 1,20± ±0,24 мг/м3; 6-я группа животных служила контролем.
Мы стремились выяснить, не влияют ли сернистый газ и двуокись азота не генеративную функцию животных в концентрациях на уровне предельно допустимых для атмосферного воздуха, а также примерно в тех, которые могут встретиться в воздухе цехов и промышленных площадок соответствующих производств (концентрации ингредиентов по половине соответствующих предельно допустимых для воздуха цехов).
По окончании затравки часть животных I серии (по 4 животных из каждой группы) была забита для патоморфологического изучения яичников, матки, гипофиза, щитовидной железы и надпочечников. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Влагалищные мазки для определения изменения эстрального цикла брали ежедневно в течение 24 дней до затравки (для получения исходных данных), затем в течение всего затравочного периода, а у животных I серии — трижды по 24 дня, через каждые 48 дней после прекращения затравки, для установления обратимости изменения эстрального цикла (кратность исследования следует понимать как продолжительность цикла).
Для оценки нарушений ритма эстрального цикла учитывали следующие показатели: среднюю продолжительность цикла, среднюю продолжительность периодов покоя и течки, среднее количество циклов, приходящихся на самку, а также среднее количество нормальных циклов, приходящихся на нее. Учитывали также частоту появления отдельных стадий эстрального цикла как в абсолютных показателях, так и в процентах, среднюю продолжительность каждой стадии (в днях).
На плодовитость испытывали самок с нормальным течением астрального цикла. К концу 3-месячной затравки к самкам подсаживали здоровых, не подвергавшихся затравке самцов (2 на 7 самок). Для установления влияния испытуемых газов на детородную функцию животных учитывали их способность к зачатию и плодовитость, течение у них беременности и внутриутробное развитие плодов. Способность к зачатию оценивали по отношению числа забеременевших самок к общему числу слученных крыс, плодовитость — по среднему числу плодов в помете, течение беременности — по
/О
I I
2
- / ЛА
- # - # г / ^
' 1 1 1 1 |
// ///
/ // /// / ч ___Месяцы____
Период затрадни Период (осстанод ■ ^ лени я
Рис. 1. Средняя продолжительность цикла.
/ — контрольная группа; 2 — 1-я группа; 3 — 2-я группа; 4—5-я группа.
Период зотрабни Период до с с тан об -^ § ления
Рис. 2. Средняя продолжительность периода течки. Обозначения те же. что и на рас. 1.
ее продолжительности; о внутриутробном развитии плодов судили по среднему весу крысят. Учитывали также выживаемость (в течение 3 месяцев) и вес крысят. Взвешивание крысят производили в день рождения и далее в динамике через 4, 8 и 12 дней после появления на свет.
В исходном периоде средняя продолжительность цикла для всех групп животных составляла 5,27 дня; продолжительность отдельных стадий цикла составляла в среднем: период течки 1,24 дня, межтечковый период — 4,03 дня. Среднее количество циклов, приходящихся на 1 самку в течение месяца, равнялось 4,3. Средняя продолжительность отдельных стадий меж-течкового периода: диэструс — 1,76 дня, проэструс — 1 день, метаэструс — 1,65 дня, их количество (в процентах) было равно соответственно 2,30 и 33,9.
По данным наших экспериментальных исследований, микроконцентрации сернистого газа и двуокиси азота 0,159 и 0,126 мг/м3 не вызывают изменений нормального хода астрального цикла у белых крыс. Все периоды полового цикла как до затравки, так и в течение затравки протекали нормально, течка наступала в обычные сроки без каких-либо отклонений от нормы. Патоморфологических изменений в изученных органах не наблюдалось. Сернистый газ и двуокись азота в испытанных микроконцентрациях не оказали влияния и на детородную функцию животных.
Хроническое воздействие более высоких концентраций испытуемых газов (50 2 — 4,97 мг/м3, Ы02 — 2,36 мг/м3, 502 — 2,52 мг/м3 и Ш2— 1,20 мг/м3) в отдельности и при совместном присутствии в воздухе вызывает нарушение астрального цикла, выражающееся в удлинении его (рис. 1) за счет увеличения межтечкового периода и периода самой течки (рис. 2), уменьшения общего количества циклов в месяц, особенно нормальных, приходящихся на 1 самку. Наиболее выраженные отклонения установлены на 2-м и 3-м месяцах затравки (см. табл. 1). Из отдельных стадий межтечки особенно показательны изменения диэструса, заключающиеся в увеличении
л Ш
- Таблица 1
Средние показатели астрального цикла подопытных белых крыс (по сравнению с исходными данными)
Показатель эстрального цикла
Группа ЖИВОТНЫХ продолжительность цикла (в днях) продолжительность течко-вого периода (в днях) продолжительность межтеч-кового периода (в днях) количество циклов на самку в месяц количество нормальных циклов
статистический показатель
М < Р М < я Л, 1 Р М < Р м 1 Р
1-й месяц затравки
6-я 5,33 0,3 >0,5 1,26 0.4 >0,5 4,07 0,3 >0,5 4.2 0,9 <0,5 4,2 0.8 >0,5
1-Я 6,37 3,06 <0,001 1,38 3,5 <0,001 4,99 2,4 <0,01 3.3 7,6 <0,001 1.9 14,4 <0,001
2-Я 6,10 3,32 <0,001 1,35 2,2 <0,05 4,75 3,26 <0,001 3,4 6,9 <0,001 1.9 20,0 <0,0()1
5-я 6,90 4,07 <0,001 1,33 2,25 <0,05 5,57 8,06 <0,001 3,1 5,7 <0,001 0,6 30,8 <0,001
2-й месяц затравки
6-я 5,41 1,0 <0,5 1,27 0,6 >0.5 4,14 0,7 >0,5 4,2 0,04 >0,5 4,2 0,04 >0,5
1-я 9,01 9,37 <0,001 1,54 4,2 <0,001 7,47 7,5 <0,001 2,3 15,3 <0,001 1,3 27,5 <0,001
2-я 8,01 13,0 <0,001 1,49 5,0 <0,001 6,52 10,8 <0,001 2,5 13,8 <0,001 1,0 55,0 <0,001
5-я 8,86 8,6 <0,001 1,58 4,9 <0,001 7,28 30,1 <0,001 2,5 14,5 <0,001 0,2 68,9 <0,001
3-й месяц затравки
6-я 5,34 0,3 >0,5 1,25 0,2 >0,5 4,09 0.8 <0,5 4,3 0,0 <0,000 4,3 0,0 <0,000
1-я 9,10 12,3 <0,001 1,51 3,8 <0,001 7,59 7,6 <0,001 3,0 8,4 <0,001 1.5 25,4 <0,001
2-я 8,15 12,5 <0,001 1,40 8,0 <0,001 6,75 12,9 <0,001 2,7 12,2 <0,001 1,0 55,0 <0,001
5-я 8,63 8,0 <0,001 1,48 6,0 <0,001 7,15 7,08 <0,001 2,4 15,4 <0,001 0.5 31,6 <0,001
СЛ !
его количества и удлинении продолжительности. Наблюдается урежение и удлинение продолжительности стадий эструса (течки). Полное восстановление всех показателей эстрального цикла до исходного уровня наступало через 7 месяцев после прекращения затравки.
Изменения эстрального цикла сопровождались патогистологическими изменениями в отдельных органах (гипофизе, надпочечной и щитовидной железах, яичниках и матке) подопытных животных. Эти изменения в основном проявлялись в виде нарушений кровообращения той или иной интенсивности, что выражалось часто гиперемией и явлением стаза, иногда кровоизлияниями. Наряду с этим в яичниках наблюдалось уменьшение количества функционально активных элементов (примордиальных фолликулов), в щитовидной железе — обеднение соединительной ткани между фолликулами, в матке — обеднение эпителия желез. В надпочечной железе, яичнике и матке, помимо того, найдены единичные легко выраженные дистрофические явления в клетках.
Анализ материала II серии опытов показал, что в результате хронического воздействия двуокиси азота в концентрации 2,36 мг/м3 и сернистого газа в концентрации 4,97 мг/м3, а также их смеси (N02 1.20 мг/м3 и 50г 2,52 мг/м3) у животных не страдает способность к зачатию. Достаточно убедительны данные, показывающие нарушение генеративной функции крыс, основным проявлением которого было достоверное уменьшение количества новорожденных крысят. Так, среднее количество новорожденных крысят на 1 самку в контрольной группе составило 8, в 1-й группе — 5,1, в 3-й группе — 6,1 и в 5-й и 6-й группах — 5,9.
Уменьшение количества плодов, более низкий вес их при рождении и отставание в весе в последующие дни по сравнению с контролем (табл. 2) позволяют заключить, что затравка белых крыс сернистым газом и двуокисью азота, а также их смесью сказывается на внутриутробном развитии плодов.
Таблица 2
Вес крысят в различные сроки от рождения
Группа животных При рождении На 4-е сутки На 12-е сутки
вес (в г) статистический показатель вес (в е) статистический показатель вес (в г) статистический показатель
t Р t р t P
6-я 6,1 8,1 20,3
1-я 4,8 7,2 <0,001 6,4 4,5 <0,001 14,4 9,5 <0,001
2-я 5,1 5,9 <0,001 6,6 3,8 <0,01 16,1 6,0 <0,001
5-я 5,0 6,4 <0,001 6,2 5,2 <0,001 15,5 7,9 <0,001
Выводы
1. Хроническое воздействие малых концентраций сернистого газа и двуокиси азота как в отдельности, так и в смеси вызывает нарушение эстрального цикла, выражающееся в удлинении его и уменьшении общего количества циклов, в том числе нормальных.
2. Трехмесячная затравка белых крыс сернистым газом и двуокисью азота, а также их смесью оказывает влияние на детородную функцию животных, выражающееся в снижении плодовитости и отставании в весе плода.
ЛИТЕРАТУРА
Вашакидзе В. И. Сообщ. АН Грузинск. ССР, 1935, т. 39, № 2, с. 471,— Г у д1-з о в с к и й Г. А., Беляев А. П. В кн.: Актуальные вопросы акушерства и педиатрии. Фрунзе, 1966, в. 4, с. 28.— Е г о р о в а Г. М., И в а н о в Н. Г. и др. В кн.: Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1962, с. 105.— Елисуйская Р. В. В кн.: Материалы Научной конференции
по проблеме «Гигиена труда и состояние здоровья работников нефтяной и химической промышленности». Баку, 1968, с. 54.— Манджагаладзе Р. Н. Сообщ. АН Грузинск. ССР, 1965, т. 38, № 1, с. 222.— Малик-Алавердян Н. О. Генеративная функция яичников и эстральной цикл v крыс при хронической хлоропреновой интоксикации. Ереван, 1967.— Рязанова Р! А. Гиг. и сан., 1967, № 2, с. 26.— Fink В. R., S h е -р а г d Т. Н., В 1 a n d a u R. J., Nature (Lond.), 1967, v. 204, p. 146.
Поступила 7/XII 1970 г.
EFFECT OF SMALL CONCENTRATIONS OF SULFUROUS GAS AND NITROGEN DIOXIDE ON THE ESTRUAL CYCLE AND THE GENITAL FUNCTION OF ANIMALS
IN EXPERIMENTS
0. P. Shalamberidze, N. T. Tsereteli
The paper presents data on the effect of small concentrations of sulfurous gas, nitrogen dioxide and their mixture on the estrual cycle and the genital functions of albino rats. The poisoning of animals for a period of three months proved sulfurous gas at a concentration of 4.97 mg/m3, nitrogen dioxide at a concentration of 2.36 mg/m3 and a mixture of these gases at a concentration of 2.25 and 1.20 mg/m3 (consecutively) to cause disturbances of the estrual cycle and have a noxious effect on the genital function of albino rats. The ineffective concentrations of the investigated gases were at a level of their maximal permissible concentrations in the atmosphere.
УДК 613.31
связь ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ животных с токсичностью
ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДЫ И ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ СОДЕРЖАЩИХСЯ В НИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Канд. мед. наук Е. А. Можаев Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Выяснение связи между токсичностью веществ и их физико-химиче-скими свойствами может способствовать быстрой и правильной санитарно-токсикологической оценке химических загрязнений внешней среды, в частности воды. Изучению этого вопроса посвящено сравнительно большое число исследований. В результате установлены физико-химические показатели, имеющие наибольшую связь с токсичностью веществ. К таким показателям Е. И. Люблина и В. А. Филов относят, например, молекулярный вес, плотность, температуру кипения и плавления веществ и др. В отношении металлов Е. И. Люблина называет также нормальный электродный потенциал, потенциал первичной ионизации, значение атомного радиуса и др., считая их косвенным доказательством связи токсичности с положением элемента в системе Менделеева. Обнаружить связь токсичности элементов и их соединений с положением элементов в системе Менделеева пытались и другие авторы (Bienvenu и соавт.; 3. И. Израильсон и С. В. Суворов, и др.). Значительный интерес представляет работа Bienvenu и соавт., которые сопоставили значения порядковых номеров 40 элементов с величинами LD50 соответствующих катионов для мышей. При этом наблюдалась отчетливая периодичность в колебаниях токсичности катионов при возрастании порядковых номеров соответствующих элементов.
Мы ставили своей задачей также выявление связей между физико-химическими свойствами элементов и их токсичностью в соединениях. Однако показателем токсичности в данном случае являлось снижение потребления животными растворов веществ по сравнению с потреблением ими воды.
Как показали специальные исследования, водопотребление как поведенческая реакция обнаруживает хорошую связь с токсичностью, является перспективным с точки зрения интегральной оценки токсичности веществ и заслуживает дальнейшего изучения. На связь питьевых реакций с другими
