CC BY
4
УДК 613.«32.4:821.791.»
ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ АЭРОЗОЛЯ, ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ПРИ ЭЛЕКТРОСВАРКЕ В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ
Канд. мед. наук М. И. Эрман, проф. М. Б. Раппопорт Киевский институт гигиены труда и профзаболеваний
Электросварка в углекислом газе, основы которой сравнительно недавно разработаны в Советском Союзе, находит все более широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Главным отличием сварки в защитных газах, в частности в С02, является применение в качестве электрода голой непокрытой проволоки. Наиболее широко используемая электродная проволока для сварки малоуглеродистых и легированных сталей (Св08Г2С) содержит очень небольшое количество марганца. Это обстоятельство послужило основанием к тому, что сварка в СОа в начальный период ее внедрения в промышленность была отнесена к наименее «Ередным» способам сварки. Однако исследования, проведенные впервые в Советском Союзе Е. И. Воронцовой (1962), а затем К. В. Мигаем (1967), показали, что процесс сварки в С02 сопровождается образованием и поступлением в рабочую зону аэрозоля, в состав которого входят пыль (окислы железа с примесью окислов марганца), а также окись углерода, окислы азота и озон. Эти данные свидетельствуют о том, что сварочный аэрозоль, выделяющийся при сварке в СОг, не может быть безразличным для организма.
Работы, проведенные в Киевском институте гигиены труда и профзаболеваний, позволили выяснить некоторые закономерности механизма пыле-и газообразования при сварке в С02, уточнить качественный и количественный состав сварочного аэрозоля. В частности, отмечено, что, несмотря на незначительное количество марганца в электродной проволоке (до 2,1%), содержание его в образующейся пыли может достигать 13,7% (в расчете на элемент). Выяснено, что образование и поступление во внешнюю среду окиси углерода вследствие диссоциации С02 достигает значительных величин — до 0,23 г/мин (М. И. Эрман, 1967, 1968). Установлено также, что в условиях производства концентрация основных компонентов сварочного аэрозоля в зоне дыхания рабочих может колебаться в широком диапазоне и при сварке внутри полузамкнутых и замкнутых конструкций достигает высокого уровня: пыль — от 40 до 120 мг/м3, окись углерода — от 80 до 200 мг/м3 (М. И. Эрман и соавт.).
В настоящем сообщении приводятся результаты изучения влияния на организм подопытных животных длительного воздействия аэрозоля, образующегося при сварке в С02.
Подопытных животных (белых крыс) подвергали воздействию продуктов сварки в специальной камере, куда их помещали в индивидуальных клетках. Аэрозоль, образовывавшийся при сварке в С02, которая велась в смежном помещении, подавали в камеру с помощью газоотсоса, установленного в непосредственной близости от зоны горения дуги. В камере поддерживались следующие концентрации основных компонентов сварочного аэрозоля: пыль 150—180 мг/м3, окись углерода 140—160 мг/м3, углекислый газ 0,5— 0,6 об.%, окислы азота 3,6—6,8 мг/м3, озон до 0,35 мг/м3. Крыс помещали в камеру ежедневно (кроме выходных и праздничных дней) на 4 часа в течение 6 месяцев. Забивали животных через 1, 3 и 6 месяцев воздействия, по 10 крыс в каждый из указанных срсксв. В контрольной группе было также 10 крыс. Определяли динамику веса тела, относительный вес печени и почек животных; изучали электрофизиологические показатели — реобазу, хронаксию и лабильность нервно-мышечного аппарата хвоста крыс (с помощью электростимулятора ЭС-1; реобаза находилась при длительности импульса 10 мсек, хронаксия — при удвоенной реобазе, за показатель лабильности принимали такое количество импульсов, в 1 сек., при котором зубчатый тетанус переходил в гладкий); определяли активность холин-эстеразы в крови, головном мозгу и внутренних органах (по методу Hestrin), содержание коллагеновых белков в ткани легких (по методике Л. И. Слуцкого и И. И. Шелекетиной); проводили патоморфологическое исследование головного мозга, эндокринных и паренхиматозных органов.
2*
35
Таблица 1
Относительный вес печени и почек (в % к весу тела) у подопытных и контрольных
животных (М± т)
Длительность наблюдения (в месяцах) Печень Почки
контроль опыт изменение (в %) контроль опыт изменение (в %)
1 3 6 2,73±0,06 2,8± 0,04 2,94±0,12 3,3±0,07 3,22+0,05 3,5±0,08 +21 + 15 + 17,8 0,32+0,008 0,32+0,008 0,34+0,02 0,39±0,01 0,34+0,1 0,36+0,12 +21,8 +6,2 +5,8
Примечание. Разница между относительным весом почек подопытных и конт рольных крыс через 3 и 6 месяцев недостоверна, в остальных случаях статистически зна чима.
Оценивая результаты исследований, прежде всего нужно отметить изменение таких интегральных показателей, как вес тела и относительный вес внутренних органов. Прирост веса тела за 6 месяцев у контрольных животных был в 2 раза больше, чем у подопытных; у последних констатировали значительное увеличение относительного веса печени и почек {табл. 1) уже через 1 месяц после начала опытов (к концу срока наблюдений относительный вес почек у подопытных крыс снизился до такового в контроле).
Электрофизиологические показатели, полученные при исследовании подопытных животных, представлены в табл. 2. По данным ряда авторов, направленность изменений реобазы и хронаксии находится в определенной зависимости от соотношения основных нервных процессов в центральной нервной системе (А. Д. Попова; В. Д. Михайлова). Исходя из этого, можно заключить, что после 6 месяцев ежедневного воздействия продуктов сварки функциональное состояние центральной нервной системы у подопытных животных нарушено: к этому времени у них четко определяется превалирование процессов возбуждения над процессами торможения. Учитывая, что основные компоненты сварочного аэрозоля — марганец, окись углерода, озон — непосредственно действуют на центральную нервную систему, показатели, характеризующие ее функциональное состояние при воздействии, аэрозоля упомянутого состава, следует рассматривать как адекватные. Не исключено, что одним из механизмов нарушения функционального состояния центральной нервной системы является изменение активности холинэстеразы, обнаруженное у подопытных животных (табл. 3).
Таблица 2
Динамика показателей реобазы, хронаксии и лабильности у подопытных животных (М±т)
Реобаза Хронаксия Лабильность
абс. показа- изменение абс. показа- изменение абс. пока- изменение
тель (в в) (в %> тель (в мсек) (в %> затель (в имп/сек) (в %)
Крысы, забитые через
1 и 3 месяца:
исходный показа-
тель ...... 2,35±0,03 0,037± 0,001 12±0,2
через 1 месяц 2,55+0,08 +8,5 0,036+0,002 —2,7 13+0,2 +8,3
» 3 месяца 2,66+0,15 + 13,5 0,034+0,002 —8,1 14± 0,8 + 16,6
Крысы, забитые через
6 месяцев:
исходный показа-
тель ...... 2,00+0 0,06±0 12+0,0
через 6 месяцев 1,68+0,006 —16 0,022+0,004 —56 15+0,09 + 23,8
Примечание. Разность между исходными и последующими показателями peo базы и лабильности во всех случаях достоверна; показатель хронаксии достоверно отли' чается от исходного только через 6 месяцев затравки.
Таблица 3
Активность холинэстеразы крови и органов у подопытных и контрольных животных (в мкг ацетилхолина в 1 мин. на 1 г ткани) (М±/л)
Исследуемый субстрат Контрольные животные Подопытные животные
через 3 месяца воздействия достоверность разницы с контролем через 6 месяцев воздействия достоверность разницы с контролем
Сердце 223± 12,7 236±9,2 и = 0,87; Р=0,5 159±9,8 /=3,3; Р<0,05
Легкие 132±9,0 207± 21,0 /= = 3,30; Р<0.01 78±6,4 /=5,0; Р= 0,001
Печень 190± 13,8 235± 8,8 /= = 3,8; Р=0,05 183±8,0 /=0,45; Р>0,20
Почка 71± 10,9 150± 12,0 /= = 5,0; Р<0,001 110± 10,7 /=-2,60; Р=0,05
•Селезенка 228± 11,5 260± 3,7 /= = 2,6; Р=0,05 233± 8,8 /—0,30; Р=0,50
Кора моз-
га 989 ±23,4 1 005± 30,0 <- =0,7; Р>0,10 877± 43,4 /=2,08; Р=0,05
Продол-
говатый
мозг 950± 33,3 1 146± 25,0 1 =4,6; Р<0,01 883± 47,0 /=1,20; Р>0,10
Эритро-
циты 88± 6,5 >116 86± 1,8 /=0,30; Р>0,20
-Сыворот-
ка 74±6,5 >116 76±4,3 /=0,20; Р>0,20
При патоморфологическом изучении органов подопытных животных констатировали следующее. Макроскопически после ежедневного воздействия сварочного аэрозоля в течение 3 и 6 месяцев определялось венозное полнокровие головного мозга, легких, печени и почек; в легких, кроме того, под плеирой и на разрезе были видны небольшие, часто сливающиеся буровато-коричневые пятна.
При микроскопическом исследовании через 3 месяца в легких отметили значительное количество клеточно-пы-левых очажков, вокруг которых определялась слабо выраженная реакция соединительной ткани в виде скоплений гистиоцитов, фибро-бластов и огрубевших арги-рофильных волокон. Межаль-ъеолярные перегородки в местах, свободных от клеточ-но-пылевых очажков, были несколько утолщены и содержали огрубевшие аргиро-фильные волокна. После 6 месяцев воздействия аэрозоля эти явления оказались-несколько более выражен-1уыми .
Головной мозг, хвостатое ядро, центральный и тотальный хроматолиз, эктопия ядер, гиперхромное окрашивание значительного количества нервных клеток.
Окраска по Ниселю. Ок. 10, об. 9.
В средних и глубоких слоях коры головного мозга после 3 месяцев затравки нередко встречались нервные клетки, частично или полностью лишенные нисслевской субстанции. В подкорковой области, в частности в ядрах стрио-паллидарной системы, наряду с этим обнаруживались вакуолизация цитоплазмы, сморщивание и гиперхромность нервных клеток, удлинение и гиперхромное окрашивание их отростков, явления нейронофагии. После 6 месяцев воздействия сварочного аэрозоля наряду с более отчетливыми дистрофическими изменениями нервных клеток коры и особенно подкорковой области (см. рисунок) отмечались реакция глии головного мозга, .выражавшаяся в образовании очагов пролиферации глиальных клеточных
элементов, преимущественно в гипоталамической области, и разрастание' клеток адвентициальных оболочек сосудов. По мере увеличения длительности воздействия изменения в сердце, печени и почках нарастали: к моменту окончания опытов в этих органах определялись очаги дистрофии паренхиматозных элементов и огрубение их стромы. В гипофизе наблюдалось относительное увеличение количества базсфильных клеток передней' доли, а также набухание оксифильных клеток, в протоплазме которых появлялась оксифильная зернистость. Надпочечники оказались полнокровными. Пучковая зона коркового слоя имела неравномерную толщину, местами была расширена и на значительное расстояние углублялась в клубоч-ковую зону. Клетки мозгового слоя были больших размеров, содержали значительное количество липидов. В яичниках отмечались огрубение стромы и дистрофические изменения в клетках фолликулярного эпителия вторичных фолликулов.
Проведенные исследования показали, что в центральной нервной системе имеют место не только функциональные расстройства, но и органические изменения, выражающиеся в дистрофии нервных клеток коры и особенно подкорковой области (см. рисунок), а также в пролиферации глии мозга. Явления умеренной дистрофии, пролиферации и огрубения стромы обнаружены и во внутренних органах — сердце, печени, почках. По-видимому, с этим связано и увеличение относительного веса паренхиматозных
органов.
Отдельно следует остановиться на изменениях в легких подопытных животных. Известно, что длительное воздействие сварочного аэрозоля приводит к возникновению пневмокониоза. Однако пневмокониоз электросварщиков развивается очень медленно и имеет благоприятное течение (К. П. Молоканов и соавт.). Это еще раз подтвердилось в наших исследованиях — спустя 6 месяцев после начала затравки в легких крыс развивалась лишь слабо выраженная склеротическая реакция, о чем свидетельствовали как данные микроскопического изучения легких, так и результаты определения содержания коллагеновых белков в ткани легких (табл. 4). Это обусловлено, как известно, невысокой фиброгенной активностью пыли окислов железа, составляющих основную часть твердой фазы сварочного аэрозоля.
Выводы ^
1. Сварочный аэрозоль, образующийся в процессе сварки в углекислом газе, оказывает выраженное резорбтивное действие; длительное вдыхание его приводит к снижению веса тела и увеличению относительного веса печени и почек подопытных животных, к нарушению функционального состояния центральной нервной системы, угнетению активности холинэстера-зы в головном мозгу и некоторых внутренних органах, к дистрофическим, изменениям во внутренних органах и особенно в нервной системе.
2. Фиброгенное действие сварочного аэрозоля выражено слабо.
3. Резорбтивное действие сварочного аэрозоля преобладает над местной склеротической реакцией в легких, где слабо выраженные пневмоконио-тические изменения развиваются уже на фоне отчетливой общей реакции организма.
ЛИТЕРАТУРА
Воронцова Е. И., Карачаров Т. С., В о щ а н о в К. П. В кн.: Гигиена> труда и техника безопасности при электросварочных работах. М., 1962, с. 71.—М и г а й К.В. Автоматическая сварка, 1967, № 9, с. 67. — Молоканов К- П., Орлова А. А.„
Таблица 4
Содержание коллагеновых белков в ткани легких подопытных крыс (М±т)
Длительность наблюдения (в месяцах) Содержание коллагеновых белков в ткани левого легкого (в мг) Достоверность разницы между показателями
1 7,1 ±0,23
3 20,6± 2,20 <=6,2; Р<0,01
6 27,0± 2,30 ¿=2,1; Р=0,05
'С а м с о н о в а Н. Ф. В кн.: Оздоровление условий труда при сварочных работах. М., 1968, с. 70. — Э р м а н М. И. Там же, с. 141. — Э р м а н М. И., Райский Е. Е., .П о т а п ь е в с к и й А. Г. Автоматическая сварка, J 968, № 4, с. 63.
Поступила 25/XII 1969 г.
EFFECT PRODUCED ON THE BODY BY THE AEROSOL FORMED DURING ELECTRIC WELDING IN CARBON DIOXIDE GAS
M. 1. Erman, Лк В. Rappopnrt
Test carried out on albino rats showed that the longterm action of the aerosol, formed during electric welding in carbon dioxide gas, caused a considerable decrease in the augmentation of the body weight, an increase of the relative weight of the liver and kidneys, disturbances in the functioning of the central nervous system, depression of the cholinesterase activity, dystrophy of nerve cells in the cerebral cortex and the subcortical region, signs oi moderate dystrophy, proliferation and coarsening of the stroma in the heart, the liver and ithe kidneys and slight sclerotic lesions in the lungs.
УДК 615.28.099-053.1
К ВОПРОСУ ОБ ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ
А. А. Динерман, Н. А. Лаврентьева, Н. А. Ильинская1 Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР
В настоящей работе приведены материалы, касающиеся некоторых сторон эмбриотоксического действи^таких распространенных пестицидов, как ДДТ, ГХЦГ, сочетания этих двух хлорорганических пестицидов {ДДТ+ГХЦГ), карбаматов севина и цинеба, широко применяемых фосфор-органических пестицидов хлорофоса и З-хлор-метафоса-З и гербицидов пропазина, прометрина и феназона.
Исследование возможного эмбриотоксического действия этих пестицидов проводили на куриных эмбрионах и беременных белых крысах. Для оценки возможного эмбриотоксическо'го действия были выбраны следующие показатели: выживаемость эмбрионов, их вес, количество, вес плаценты, а также сумма нуклеиновых кислот в печени эмбрионов, количество РНК и ДНК и соотношение РНК:ДНК. Нуклеиновые кислоты играют значительную роль в эмбриональном развитии (Ж. Браше), и их изменение может свидетельствовать о эмбриотоксическом действии пестицидов.
Предварительное исследование возможного эмбриотоксического действия осуществляли на 250 7-дневных куриных эмбрионах. Изучаемые пестициды вводили в желточный мешок куриного эмбриона по методике, описанной П. Н. Александровым и соавт. и Fraser, в виде суспензни, полученной при тщательном растирании их с физиологическим раствором, в количестве 0,0008 LDs0 для крыс. Первой группе контрольных эмбрионов вводили •один физиологический раствор в таком же количестве, как и подопытным, —0,1 мл, вторая контрольная группа была интактной. Эмбрионы вскрывали на 21-й день развития.
В опытах на крысах изучаемые пестициды давали в виде масляной эмульсии per os на 9, 11 и 13-й день беременности по 1/б0 LDso- Первый день беременности определяли по нахождению сперматозоидов в вагинальном мазке после подсаживания самок в стадии течки и предтечки к самцам. Контрольным беременным крысам вводили чистое подсолнечное масло. Объем последнего или масляной суспензии был всегда одинаков и не превышал 1 —1,5 мл. Крыс забивали декапитацией на 21-й день беременности. Всего опыты были проведены на 51 беременной крысе, от которой получено 374 эмбриона.
Различие в количествах пестицидов, вводимых в куриный эмбрион и организм беременной крысы, объясняется тем, что куриный эмбрион принципиально отличается от эмбриона млекопитающих. В первом случае вво-
1 В работе принимала участие 3. С. Желта кова.
