CC BY
6
УДК 615.285.7.099 + 616.12 + в16.3в]-099-02:615.285.7
Профессора Ю. С. Каган, И. М. Трахтенберг и Г. А. Родионов, 4 канд. мед. наук А. М. Луканева, Л. Воронина, Г. Е. Верич
ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ1
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний, Киев
Как известно, пестициды являются одним из факторов, воздействующих на население через продукты питания, воду и атмосферный воздух. Отсюда очевидна целесообразность экспериментального изучения влияния широко применяемых пестицидов, в первую очередь стойких и кумулятивных хлор-и ртутьорганических, а также некоторых фосфорорганических и карбамат-ных на развитие патологии сердечно-сосудистой системы и печени. Необходимость таких исследований обоснована также тем, что многие хлор-, фосфор- и ртутьорганические пестициды обладают выраженными кардио-токсическими и гепатотоксическими свойствами. Наряду с выявлением прямого кардиотоксического и гепатотоксического действия изучавшихся пестицидов проведены исследования на животных, у которых экспериментально . с помощью специальных приемов воспроизводили характерные патологи-
ческие состояния. Сравнивали течение экспериментально моделированной патологии у животных, подвергавшихся длительному воздействию различных количеств пестицидов, и у контрольных животных. В качестве моделей патологии сердечно-сосудистой системы были выбраны питуитри-новая коронарная недостаточность, адренало-кофеиновый миокардит и холестериновый атеросклероз. Патологический процесс в печени вызывали ъф четыреххлористым углеродом.
Для воспроизведения коронарной недостаточности питуитрин или вазо-прессин вводили внутривенно кроликам и белым крысам в дозах от 0,15 до 0,35 ед/кг. В этих дозах питуитрин вызывает спазм коронарных сосудов, характерный для начальных форм коронарной недостаточности. Миокардит у кроликов вызывали введением раствора нитробензойного кофеина из расчета 50 мг/кг с последующим (через 4—5 мин) внутривенным введением раствора солянокислого адреналина в дозе 0,2 мг/кг. Для получения атеросклероза кроликам давали ежедневно на протяжении 272 мес холестерин в дозе 0,2 г/кг в растворе подсолнечного масла. Патологию печени вызывали введением белым крысам 0,1 мл 25% раствора четыреххлористо-го углерода в подсолнечном масле на 100 г веса раз в 3 дня на протя-жении 2 нед с 2-недельными перерывами.
Показателями функционального состояния миокарда служили биоэлектрические потенциалы, определение которых проводили в 3 стандартных, грудных (У1_4) и усиленных отведениях от конечностей. У кроликов, получавших холестерин, остций холестерин в сыворотке крови определяли по методу Илька, лецитин — методом Фиске — Себарроу, Р-липо-протеиды — турбометрическим методом Ледвиной, общие липиды крови — по Брагдон. В опытах с выявлением гепатотоксических свойств пестицидов изучали антитоксическую функцию печени (проба Квика — Пытеля, гек-сеналовый сон), сахарные кривые при нагрузке галактозой, активность ряда ферментов в сыворотке крови и тканях печени — аланин- и аспартат-аминотрансферазы, щелочной фосфатазы, сорбитдегидрогеназы и холин-эстеразы, проводили пробы с бромсульфалеином. В конце опыта животных подвергали вскрытию и морфологическим исследованиям. Обзорные препараты окрашивали гематоксилин-эозином. Содержание и распределе-
1 Материалы, приведенные в статье, доложены на XVI Всесоюзном съезде гигиенистов н санитарных врачей.
ние липидов устанавливали в замороженных средах после их окраски Суданом III. Применяли микроскопию в поляризованном свете.
Исследования проводили с хлорорганическими пестицидами — ДДТ, алдрином и линданом, фосфорорганическим — хлорофосом, ртутьоргани-ческими — этилмеркурхлоридом, фенилмеркурацетатом и производным карбаминовой кислоты — севином. Пестициды вводили ежедневно в дозах от 1/20 до 1/1000 LD60. Максимальная длительность опыта — 9 мес.
В результате исследований установлено, что у кроликов, получавших ежедневно ДДТ (1/100 LD50) на протяжении 6 мес, при введении питуитрина возникали более выраженные изменения, чем у контрольных животных, получавших только питуитрин (А. М. Луканева). Эти изменения выражаются в возникновении мерцания предсердий, альтернации желудочковых комплексов. *
На фоне воздействия алдрина и ДДТ (1/100 LDS0) при введении питуитрина возникает резкое усиление коронарной недостаточности, в ряде случаев — фибрилляция желудочков и инфарктоподобные некрозы миокарда. При воздействии линдана в тех же дозах отмечается лишь снижение вольтажа предсердного комплекса с различной формой и высотой зубца R. Длительное введение хлорофоса (1/100 LD£0) приводит к менее выраженным изменениям реакции сердца на введение питуитрина.
На фоне введения питуитрина у кроликов и вазопрессина у крыс, подвергшихся воздействию ртутьорганических соединений, изменения, характеризующие развитие острого коронароспазма, носили значительно более выраженный и стойкий характер. Зубец Т увеличивался, приобретал пикооб-разную форму и часто превышал зубец R. Отмечалось более частое смещение интервала S — Т вверх от изоэлектрической линии. Развивалась резкая ишемия миокарда, что проявлялось в уплощении зубца Т и высоком положении интервала S — Т. Последующее исчезновение указанных выше сдвигов у подопытных животных происходило значительно медленнее. Об изменении характера и выраженности сдвигов в функциональном состоянии миокарда свидетельствуют и результаты опытов с проведением ортостатической пробы и пробы с динамической мышечной нагрузкой (Г. Е. Верич).
Таким образом, длительное токсическое воздействие ртутьорганических пестицидов по своему проявлению носит общий (неспецифический) характер, однако опыты с введением дитиолов свидетельствуют о специфическом генезе регистрируемых расстройств (И. М. Трахтенберг). Эти данные соответствуют материалам наблюдений X. С. Коштоянца, показавшего, что под влиянием инактивации SH-групп, обусловленной тиоло-выми ядами, также наступает выраженное изменение ЭКГ, причем под действием цистеина эти изменения исчезали и показатели электрокардиографии возвращались к исходным величинам.
При остром миокардите, развившемся на 4—7-й день после введения адреналина с кофеином у интактных животных, получавших в течение 6 мес ДДТ (1/100 LD60), заметных различий в изменениях зубцов и интервалов ЭКГ не отмечено. У обеих групп кроликов наблюдались статистически достоверные изменения предсердного и конечной части желудочкового комплексов. У отдельных животных, получавших ДДТ, зарегистрированы значительные изменения ЭКГ (увеличение числа сердечных сокращений, появление зубца Q, расщепление комплекса QRS). Основные различия выявлены при сравнении выживаемости животных обеих групп. Хроническая интоксикация ДДТ усиливала тяжесть течения экспериментального миокардита, приводя к повышению процента гибели животных. Функциональные пробы выявили изменение чувствительности сердца к гуморальным влияниям. Хроническое введение ДДТ приводит к развитию более грубых морфологических изменений в миокарде, характерных для миокардита (А. М. Луканева, С. И. Иванова).
Е4
Рис. 1. Аорта контрольного кролика, которому вводили холестерин (а) и аорта подопытного кролика, которому вводили холестерин и севин (б).
о — очаговое утолщение интимы, множество ксантомных клеток; 6 — массивная атероматозная бляшка в интиме, обширные участки ее некротическоЛ гомогенизации в участках липоидоза. Об. 9, ок. 20. Окраска гематоксилин-эозином.
Введение кроликам холестерина, а также холестерина в сочетании ^ с пестицидами (ДДТ, сеЬин 1/20 ЬЬ50 ежедневно на протяжении 3 мес)
сопровождалось развитием сдвигов в липидном обмене, характерных для атеросклеротического процесса (А. М. Луканева). Сочетанное введение холестерина и пестицидов приводило к более быстрому и высокому подъему содержания холестерина, лецитина и Р-липопротеидов в крови подопытных животных. При хроническом воздействии севина отмечено более зна-ч* чительное повышение изучавшихся показателей по сравнению с введе-
нием ДДТ.
Электрокардиографические изменения у подопытных кроликов своди- I лись главным образом к уменьшению вольтажа предсердного комплекса и зубцов /? и Т в основном в стандартных отведениях. Эти изменения I не сопровождались заметными сдвигами в конфигурации комплексов и зубцов ЭКГ. Наблюдалась тенденция к увеличению числа сердечных сокра- 1 щений.
Сравнительное патоморфологическое макро- и микроскопическое изу- ' чение аорты у кроликов разных экспериментальных групп (Г. А. Родионов) показало, что атеросклеротический процесс у животных, получавших холестерин, обнаруживается не всегда; когда он выявляется, то выражен ^ в относительно небольшой степени; бляшки при этом редкие, мелкие. У кро-
ликов, которым вводили холестерин в сочетании с ДДТ и особенно с севи-ном, развитие процесса липоидоза интимы было более постоянным, чем 1 при введении одного холестерина, более выраженным по интенсивности, с развитием обширных сливных бляшек в аорте и резким липоидозом интимы венечных артерий (рис. 1, а, б, рис. 2, а, б).
Результатами многих токсикологических и патоморфологических исследований установлено патогенное влияние различных фосфорорганиче-ских веществ на печень. Исследования, проведенные нами (Л. Я. Воронина, Г. А. Родионов), позволили выявить через 9 мес у крыс, получавших четыреххлористый углерод на фоне ежедневного введения хлорофоса (1/100 ЬО50), резкие изменения антитоксической функции с помощью гек-сеналового теста. В данном случае можно говорить об угнетении микросо-мальных ферментов печени, катализирующих распад барбитуратов.
Исследуя активность ферментов через 6 мес после начала опыта у крыс, получавших четыреххлористый углерод на фоне ежедневного введения малых доз хлорофоса, мы установили повышение активности аланин-амино-трансферазы в сыворотке крови. В то же время у крыс, которым вводили
г
Рис. 2. Сердце контрольного кролика, которому вводили холестерин (а) и сердце подай опытного кролика, которому вводили холестерин и сев и н (б).
а — в стенке одной из внутримышечных ветвей левой венечной артерии участок гомогенизация, связанной с процессом липондоза: б — распространенные участки гомогенизации в стенках внутримышечных ветвей левой венечной артерии и периваскулярной строме соответственно резко выраженному липоидозу.
Об. 9, ок. 20. Окраска гематоксилин>?озином. ф
только хлорофос, отмечено снижение активности указанного фермента в сыворотке крови, а у животных, получавших четыреххлористый углерод, она не изменилась. Повышение активности аланин-аминотрансферазы в сыворотке крови крыс под воздействием четыреххлористого углерода совместно с хлорофосом говорит о поражении печени. **
Сорбитдегидрогеназа, относящаяся к «органоспецифическим» ферментам, в сыворотке крови в норме обычно отсутствует или имеется в виде следов. Увеличение количества сывороточной сорбитдегидрогеназы свидетельствует о повреждении клеток печени. В наших опытах у крыс, которым вводили четыреххлористый углерод на фоне ежедневного воздействия малых доз хлорофоса, обнаруживалась сорбитдегидрогеназа в сыворотке крови; одновременно повышалась ее активность в ткани печени, в дальнейшем, однако, снижавшаяся. В группах крыс, получавших четыреххлористый углерод и хлорофос раздельно, также отмечалось появление указанного фермента в сыворотке крови, однако степень повышения его активности была значительно меньше.
Результаты морфологических и гистохимических исследований показа- -
ли, что раздельное введение хлорофоса, а также четыреххлористого углерода приводит к развитию характерных изменений печени, свойственных действию относительно малых доз указанных веществ. Введение четыреххлористого углерода на фоне длительного воздействия хлорофоса ускоряет развитие патологии печени. При сочетанном введении хлорофоса и четыреххлористого углерода через 6 мес возникают распространенные цирро-тические изменения, жировая дистрофия органа, а у части крыс появляются аденомы. Эти изменения еще более выражены через 9 мес.
Хлорофос и четыреххлористый углерод в отдельности по гистохимическим данным не влияют в заметной степени на обмен в печени гликогена и рибонуклеиновой кислоты, содержание которых находится в прямой зависимости лишь от деструктивных процессов в некоторых клетках и не меняется в неповрежденных клеточных элементах. При комбинированном же ^ воздействии у части животных наблюдается общее снижение количества гликогена и РНК в печени, хотя и сравнительно небольшое. Сочетанное « воздействие приводит также к развитию патологии и в других органах, в частности к деструктивно-дистрофическим изменениям в почках и проли-
феративным в селезенке и, наконец, к значительным расстройствам кровообращения в головном мозге.
Таким образом, показано, что хлор- и ртутьорганические пестициды влияют на возникновение и развитие патологии сердечно-сосудистой системы. Хлорофос более активно воздействует на развитие патологии печени. При исследовании потенциальной опасности широко применяемых и вновь вводимых пестицидов, особенно тех из них, которые отличаются стойкостью во внешней среде и кумулятивностью, необходимо учитывать их влияние на развитие основных патологических процессов. Такое направление экспериментальных исследований представляется весьма перспективным для более углубленного обоснования мероприятий по охране здоровья населения в связи с загрязнением пестицидами внешней среды.
Поступила 11/VI 1973 года
EFFECT OF PESTICIDES ON THE ONSET AND DEVELOPMENT OF CERTAIN
PATHOLOGICAL PROCESSES
Yu. S. Kagan, I. M. Trakhtenberg, G. A. Rodionov, A. M. Lukanova, L. Ya. Voronina,
G. E. Verich
The finding was that certain chlor- and phosphororganic, carbamate and mercury-organic pesticides promote the onset and the development of a few pathological conditions of the cardiovascular system, the pituitary coronary deficiency, the adrenalo-coffein myocarditis,the cholesterin atherosclerosis and the toxic affection of the liver, caused by carbontetrachloride. These pesticides have a greater effect on the development and the course of the cardiac pathological processes.
УДК 612.014.45:534.321.1.
Э. H. Малышев, Г. E. Скородумов
К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ИНФРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ
Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта
Высокоинтенсивные звуковые колебания в несколько десятков герц, воздействуя на организм, представляют серьезную опасность для человека. Установлено (Aliord и соавт.), что предел переносимости человеком звуков низкой частоты при кратковременной (2—3 мин) экспозиции инфразвука достигает 150 дБ. В связи с этим возникает необходимость выяснить, какие уровни инфразвуковых давлений сопутствуют промышленным шумам и каково их влияние на организм. К сожалению, эти вопросы почти не изучены. Мы попытались хотя бы отчасти восполнить этот пробел.
Установлено, что в спектрах шума ряда агрегатов (турбины, компрессоры, вентиляторы, дизеля, двигатели внутреннего сгорания) и виброустановок (виброплощадки, виброгрохоты и др.) наибольшие уровни звукового давления приходятся на инфразвуковой диапазон частот. Их абсолютные значения, как правило, превышают 100 дБ и достигают у некоторых машин 135 дБ.
ДЛя проведения биологических исследований была запроектирована и построена инфразвуковая установка, состоящая из генератора колебаний и звукоизолированной камеры, оборудованной системой сигнализации и контрольно-измерительной аппаратурой. Расчет экспериментальной установки основан на следующих исходных данных. Объем камеры — 2 м3 — обусловлен проведением физиологических опытов продолжительностью до 1 ч. Максимальный уровень звукового давления в камере 160 дБ (Р = 2-Ю3 н/м2). Диапазон генерируемых частот колебания от 1 до 50 Гц.
Генерирование инфразвуковых колебаний в камере осуществляется специально сконструированным устройством, упрощенная схема которого приведена на рис. 1. Устройство состоит из генератора инфразвуковых
