CC BY
4
slve gases as S02 and N02 greatly influence the state of the aerosol specific surface. It is established that with decrease in concentratin of silicon dioxide-containing dust, its gas-related sorption capacity increases. X-ray phase analysis of the dust released into air demonstrated some changes in the composition and mineralogic structure of
aerosols. Thus, the obtained results show that the du9t re-leased into the air of settlements by industrial enterprises acquires a number of new physical and chemical characteristics which can to a considerable degree specify its biologic effect on human body.
УДК 613.168-07:612.7.052
М. Г. Шандала, Е. Н. Атипенко, И. В. Ковешникова
ВОЗМОЖНЫЕ ПОДХОДЫ к ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ МИКРОВОЛН С УЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
В настоящее время в результате широкого применения различных источников неионизиру-ющей электромагнитной радиации микроволнового диапазона ее уровень на значительных территориях Земного шара превышает естествен-Щ ный фон на 4—7 порядков [13, 14, 18]. Это обусловливает актуальность изучения генетической эффективности микроволн (МВ). Однако вопрос о принципиальной возможности влияния МВ на генетические структуры млекопитающих не только при реально существующих в окружающей среде, но и при более высоких интенсив ностях до сих пор является предметом дискуссий. Между тем теоретически генетическое действие МВ даже нетепловых уровней представляется вполне вероятными [1, 17] и в принципе может проявляться по-разному: в стабилизации или, напротив, повреждении генетических структур, либо в изменении их чувствительности к мутагенам. Само собой разумеется, что генетическая опасность МВ, если она имеет . место, должна учитываться при их гигиениче-^ ском нормировании.
Ранее нами была установлена возможность влияния МВ нетепловых интенсивностей на стабильность хромосом млекопитающих in vivo, а также сформулированы теоретические представления о вероятных механизмах возникновения генетических эффектов этого фактора, определены условия их выявления. Установлено, что влияние МВ на генетические структуры млекопитающих имеет опосредованный характер и зависит от функционального состояния нейроэндо-кринной системы [3]. Показано, что у крыс, подвергшихся воздействию МВ непрерывной генерации (2375=1=50 МГц, 45 дней по 7 ч, плотность потока энергии ППЭ 10 мкВт/см2), значительно снижалось число гепатоцитов с поврежденными хромосомами [2—4, 17]. Этот эффект был воспроизведен и после импульсного облуче-4 ния (2750 МГц, частота импульсов 400 Гц, 30 дней по 7 ч, ППЭ 10 мкВт/см2; см. таблицу).
Снижение числа клеток- с хромосомными нарушениями у облученных МВ животных само по
себе могло бы являться показателем благоприятного влияния. Однако, как известно, для выяснения значимости того или иного биологического эффекта необходимо, с одной стороны, установить изменяется ли при этом чувствительность организма к заведомо вредным воздействиям, а с другой — определить устойчивость выявленных отклонений во времени [1]. Показано, что облучение МВ непрерывной генерации, обусловливающее возникновение антимутагенного эффекта, способно увеличивать амплитуду реакции крыс (по цитогенетическому показателю) на последующее воздействие ионизирующей радиации (ИР) [17]. Такой же эффект был отмечен и у животных, подвергшихся воздействию МВ импульсной генерации (рис. 1). При изучении устойчивости эффекта снижения числа аберрантных клеток установлено, что он сохраняется относительно недолго. Уровень гепатоцитов с поврежденными хромосомами у облученных МВ крыс не отличался от контроля уже через месяц после прекращения воздействия, что связано с ускоренным, приблизительно в 2 раза, темпом накопления аберрантных клеток у животных после прекращения воздействия МВ.
Увеличение амплитуды реакции на рентгеновское облучение и ускоренный темп накопления
Уровень гепатоцитов с поврежденными хромосомами у крыс, подвергшихся воздействию МВ (2750 МГц, 30 дней по 7 ч)
Серия эксперимента Группа животных Условия эксперимента Число крыс Число анатело- фаз Коли чество аберрантных клеток, %
I 1-я Контроль 8 800 22,4±1,39
Воздействие МВ,
мкВт/см2 14,7±0,53
2-я 10 6 600
3-я 500 7 700 32, 1 ±2,61
Р1-2 <0,001
1 А» Pi-3 <0,01
II 1 -я Контроль 8 800 42,4± 1 ,30
Воздействие МЛ,
мкВт/см2 29,2 ±2,40
2-я 1 0 6 600
3-я 500 8 800 53,4 ±1,92
Р1-2 <0,001
Р1-3 <0,001
Примечание. I серия— возраст крыс 5 мес* II серия—7 меа.
50 40
30
20
10
О
1 2
3 4
5 6
Рис. 1. Реакция на однократное рентгеновское облучение
крыс, подвергшихся воздействию МВ.
По оси ординат — % аберрантных клеток (здесь и на рис. 2). 1 — контроль; 2 — доза рентгеновского облучения 0,5 Гр; 3 ППЭ МВ 10 м к В/см2; 4 — дозы 0.5 Гр + ППЭ 10 мкВт/см2: 5 —
ППЭ 50 мкВт/см2; 6 — доза 0,5 Гр + ППЭ 50 мкВт/см2.
У
гепатоцитов с поврежденными хромосомами у крыс, облученных МВ с ППЭ 10 мкВт/см2, свидетельствует о некотором ограничении резервных возможностей организма. Вероятно, замедление темпа спонтанного накопления аберрантных клеток без ограничения при этом резервных возможностей организма может иметь место при более низких по сравнению с изученными уровнях воздействия. В то же время при возрастании интенсивности облучения можно ожидать увеличения числа клеток с поврежденными хромосомами. Действительно, у крыс, подвергшихся 30-дневному облучению с ППЭ 500 мкВт/см2, отмечалось существенное увеличение числа аберрантных клеток (см. таблицу). Необходимо отметить, что этот эффект количественно не отличался от наблюдавшегося в том же опыте после однократного рентгеновского облучения в дозе 0,5 Гр (рис. 2).
Полученные данные позволяют говорить о принципиальной возможности существования и реальности определения оптимума выраженности уровней МВ, а также границ зон, где компенсация осуществляется без ограничения и с ограничением резервных возможностей организма, что в свою очередь создает предпосылки для проведения специальных исследований с целью установления 3 нормативных уровней: минимально необходимого, оптимального и предельно допустимого [19]. Решение этого вопроса
60 50 40
30 20
10 О
-ь
4-
/ 2 3
Рис. 2. Уровень гепатопитов с поврежденными хромосома ми у крыс, повергшихся микроволновому или рентгенов
скому облучению.
1 — контроль; 2 — ППЭ МВ 500 мкВт/см2, продолжительность об лучения 30 дней; 3 — дозы однократного рентгеновского облуче
ния 0,5 Гр.
значительно облегчается за счет того, что избранный цитогенетический показатель реакции на облучение является интегральным и, несомненно, биологически значимым, а направленность его изменений сама по себе может служить критерием полезности или вредности воздействия изучаемого фактора [17].
Общепринятым является мнение о том, что наиболее чувствительной к МВ является нервная система [8, 16]. Вместе с тем представление о пороге чувствительности ЦНС к воздействию МВ в зависимости от примененного для его определения показателя (электрическая активность мозга, биохимические изменения, поведенческие реакции) колеблется в достаточно широких пределах— от 2 до 2-Ю3 [5, 16, 20]. Кроме того, существует мнение, что использование показателей, непосредственно характеризующих функциональное состояние ЦНС, при обосновании гигиенических нормативов не представляется возможным ввиду сложности количественной оценки зависимости доза — эффект [8].
Как следует из наших данных, использованный цитогенетический тест по своей чувствительности к МВ не уступает показателям, характеризующим функциональную активность ЦНС. В то же время он позволяет как качественно, так и количественно оценить различия в реакции на облучение в относительно небольшом диапазоне интенсивностей (10—500 мкВт/см2).
Характеризуя интегральность использованного теста, уместно напомнить, что число аберрантных гепатоцитов у грызунов коррелирует с возрастом [21]. Следовательно, по темпу накопления аберрантных клеток в печени можно судить о влиянии изучаемого фактора на темп старения. Применение именно таких показателей, как продолжительность жизни и темп старения, считается в настоящее время наиболее желательным при гигиеническом нормировании [8, 11].
Необходимо отметить, что тест хромосомных аберраций предлагается также для характеристики канцерогенной опасности факторов [И]. Имеются сведения о корреляции числа гепатоцитов с поврежденными хромосомами и частоты возникновения опухолей у грызунов [10]. В этом плане увеличение числа аберрантных гепатоцитов у крыс, подвергшихся воздействию МВ с ППЭ 500 мкВт/см2, может свидетельствовать не только об ускорении темпа старения, но и вероятной канцерогенной опасности МВ. Справедливость такого предположения подтверждается, в частности, данными об увеличении частоты опухолей у крыс, экспонированных в электромагнитном поле (2450 МГц) с ППЭ 480 мкВт/см2 в течение 2 лет [23]. Важно, что использованный цитогенетический критерий позволил даже при 30-дневном облучении обнаружить эффект, наблюдаемый при однократном воздействии ИР в
дозе 0,5 Гр (см. рис. 2). В то же время данные экспериментальных и эпидемиологических исследований свидетельствуют о возрастании частоты возникновения опухолей после однократного воздействия ИР в дозе 0,5 Гр [12].
При использовании результатов проведенных цитогенетических исследований для гигиенического нормирования возможны, как представляется, два подхода. Первый — предполагает отсчет от уровня воздействия МВ, вызывающего лишь незначительное ограничение резервных возможностей организма, по крайней мере в реакции на ИР. Второй подход предполагает использование опыта, накопленного при гигиеническом нормировании ИР и мутагенов химической природы [22]. При этом сопоставляется генетический эффект МВ с эффектом эквивалентной дозы ИР и осуществляется выход на норматив с учетом регламентов, установленных для ИР.
Подход первый. Полагают, что чувствительность человека при облучении МВ частотой 2450 МГц в 7 раз меньше, чем чувствительность крысы [9]. С другой стороны, если ориентироваться на диаграмму распределения микроволновой энергии в биообъектах, то облучение крыс МВ частотой 2450 МГц соответствует для человека облучению частотой 440 МГц с ППЭ в 2 раза большей, чем для крысы [7]. Учитывая продолжительность жизни крысы и человека, равноэф-фективная длительность облучения для человека должна быть приблизительно в 23 раза больше, чем для крысы [15]. Исходя из того, что 30—45-дневное облучение МВ частотой 2375 или 2750 МГц и ППЭ 10 мкВт/см2 вызывает у крыс ограничение резервных возможностей организма, можно допустить, что аналогичные реакции у человека возникнут после 2—3-летнего воздействия МВ с ППЭ 70 мкВт/см2 (2375—2750 МГц), 20 мкВт/см2 (440 МГц) или 50 мкВт/см2 (280 МГц).
Учитывая, что при определении предельно допустимого уровня (ПДУ) воздействия на население того или иного фактора коэффициент запаса должен быть не менее 5, ПДУ при облучении в течение 2—3 лет для МВ частотой 2375—2750 МГц должен быть около 14 мкВт/см2 (70:5), 440 МГц — 4 мкВт/см2 (20:5), 280 МГц — 10 мкВт/см2 (50:5). По-видимому, при более продолжительном облучении ПДУ МВ должны быть ниже указанных значений.
Подход второй. Отмечено, что эффект повышения уровня аберрантных клеток, обнаруженный у крыс, облученных МВ с ППЭ 500 мкВт/см2, количественно не отличался от такового при однократном рентгеновском облучении в дозе 0,5 Гр. Если учесть, что предельно допустимая доза (ППД) ИР для населения при условии облучения в течение всей жизни составляет 0,0005 Гр/ /год, а ППЭ 500 мкВт/см2 для крысы при облучении МВ частотой 2450 МГц эквивалентно 3500
мкВт/см2 (500X7) для человека, то расчеты1 показывают, что уровень 3500 мкВт/см2 превышает ПДДИР в 500 раз. Следовательно, ПДУМВ этого диапазона для населения при облучении в течение всей жизни должен быть около 7 мкВт/см2
(3500:500).
Необходимо отметить, что ПДУ МВ (2750 МГц), рассчитанные на основании результатов цитогенетических исследований (7—14 мкВт/см2), близки к нормативам, принятым в СССР (15 мкВт/см2) [6]. Это имеет принципиальное значение с учетом того, что в настоящее время расхождения в нормативах СССР и США для МВ этого диапазона достигают 103 раз. Представленные материалы могут свидетельствовать о перспективности использования предложенных подходов при разработке гигиенических нормативов МВ.
Литература
1. Лкоев И. Г. // Проблемы экспериментальной и практической магнитобиологии.— Пущино, 1983. — С. 3—34.
2. Антипенко Е. И.. Ковешникова И. В., Тимченко О. Я.// Радиобиология.— 1984. — Т. 24. — Вып. 3.— С. 403—405.
3. Антипенко Е. Н., Ковешникова И. В., Тимченко О. И. И Там же. — С. 406—408.
4. Антипенко Е. ИКовешникова И. В., Тимченко О. И. // Открытия. — 1984. — № 3. — С. 16.
5. Асабаев Ч., Бончковская Т. Ю. // Принципы и критерии оценки биологического действия радиоволн. — Л., 1973. —С. 29—31.
6. Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами.— М., 1984.
7. Гай А. В., Джунгунь Чу, Джонсон Р. Б., Кунц Jl. JI.// Труды ин-та инженеров электроники и радиотехники. ТИИЭР: Пер. с англ.— 1980.—Т. 68.—№ 1.—С. 105— 111.
8. Давыдов Б. И., Тихончук В. САнтипов В. В. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений.— М., 1984.
9. Карпов В. И., Галкин А. А., Давыдов Б. И. // Косм, биол.— 1984. — № 2.— С. 7—22.
10. Кертис Г. Дж. II Восстановление и репаративные механизмы в радиобиологии: Пер. с англ.— М., 1972.—
С. 131—150.
11. Методы установления допустимых уровней воздействия профессиональных вредностей.— М., 1978.
12. Москалев Ю. И., Стрельцова В. Н. Лучевой канцерогенез в проблеме радиационной защиты.— М., 1982.
13. Сердюк А. М. Взаимодействие организма с электромагнитными полями как с фактором окружающей среды.— Киев, 1977.
14. Суббота А. Г./I Воен.-мед. журн.— 1970.— № 9.— С. 39—45.
15- Тяжелова В. Г., Тяжелое В. В., Акоев И. Г.// Изв. АН СССР, серия биол.— 1984. —№ 3. — С. 418—427.
16. Холодов Ю. А. Реакция нервной системы на электромагнитные поля.— М., 1975.
1 Методика расчета. Продолжительность жизни человека 70 лет, крысы — 3 года. Месяц жизни крысы соответствует двум годам жизни человека. ПДД ИР для населения за
1 год 0,0005 Гр, за 2 года 0,001 Гр. Воздействие МВ с ППЭ 500 мкВт/см2 МВ в течение 1 мес вызывает цитогенетиче-ский эффект у крыс, эквивалентный эффекту однократного
рентгеновского облучения в дозе 0,5 Гр.
Доза 0,5 Гр превышает ПДД ИР для населения за 2 года в 500 раз (0,5:0,001).
17. Шандала М. Г., Антипенко Е. Н., Ковешникова И. В., Тимченко О. И. // Г иг. и сан. — 1982. — № 10. — С. 38— 41.
18. Шандала М. Г., Думанский Ю. Д. // Гигиена населенных мест.— Киев, 1973.— Вып. 12, — С. 68—89.
19. Шандала М. Г., Думанский Ю. Д., Руднев М. Г. и др. // Всесоюзное совещание по гигиене окружающей среды и гигиене груда; 1-е: Материалы.— Баку, 1977.— Ч. 1. —С. 61—69.
20. Шандала М. Г., Думанский Ю. Д., Томашевская Л. А., Солдатченков В. Н. //Там же. — 1985. — № 4.— С. 26—29.
21. Curtis Н. L, Crowley С. // Radiaf. Res.— 1963.— Vol. 19, № 12. —P. 337—334.
22. Environmental mutagenic hazards // Science. — 1975. — Vol. 187. —P. 503—514.
23. Kunz L. L., Johnson R. В., Chou Ch. K, Guy A. W. // Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, 6th: Abstracts.— Atlanta, Georgia, 1984.— P. 32.
Поступила 30.09.86
Summary. Definition of the genetic activity of microwaves (MW) of 2375-2750 MHz makes it possible to tackle the problem of their hygienic norm-setting by means of new approaches never before applied in radiobiology of nonionizing radiation. Two alternative approaches are proposed. The first one is associated with the assessment of MW an-timutagenic effect and uses ionizing radiation as a functional load, thus providing for rather accurate definition of the MW mpact level bordering on norm and pathology. Thus the norm can be set with account of the safety factor and the difference in radiosensitiveness of animals and humans. The second approach is associated with the evaluation of MW mutagenic effect. Cytogenetic impact of ionizing radiation is used in the capacity of a positive control system, thus giving the opportunity to compare MW mutagenic effect with an ionizing radiation equivalent dose and define the norm allowing for the regulations set for ionizing radiation. Hepatocyte chromosomes of rats exposed to subacute general MW radiation for not less than 30 days are suggested as a test object in experimental studies.
УДК 613.62: [621.791.755 + 621.791.927.55
E. JI. Синева, А. В. Ильницкая, В. E. Марушкин
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЕЧЕБНО-ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ У РАБОЧИХ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ПЛАЗМЕННУЮ
ТЕХНОЛОГИЮ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В настоящее время широкое распространение при производстве труб получила плазменная технология, отличающаяся высоким уровнем автоматизации большинства операций. В этих условиях изменился характер труда, значительно уменьшилась интенсивность физических и химических факторов, сопутствующих плазменной технологии, но возросли нервно-эмоциональная нагрузка, гиподинамия. Уровни шума на рабочих местах операторов плазменной резки труб превышают предельно допустимые на частотах 2, 4 и 8 кГц на 4—12 дБЛ. Имеет место выделение озона, окислов азота, средние концентрации которых не превышают предельно допустимых.
Изучение состояния здоровья операторов автоматизированной плазменной резки труб показало, что у данной группы рабочих возникают снижение слуховой чувствительности, субатрофиче-ские изменения слизистой оболочки верхних дыхательных путей, сочетающиеся с элементами вестибулярной дисфункции и признаками вегетосо-судистой дистонии [2]. Эти изменения свидетельствуют о ранних, субклинических признаках проявления комбинированного действия производственных факторов, сопутствующих плазменной технологии.
Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности (ВУТ) выявил, что более чем у половины обследованных отмечаются заболевания органов дыхания, которые занимают первое место в структуре заболеваемости. Затем следуют болезни костно-мышечной системы, болезни кожи и подкожной клетчатки. По сравнению с лицами контрольной группы у операторов-
плазменщиков с увеличением стажа работы наблюдается достоверное возрастание числа случаев заболеваний с ВУТ как по общему показателю числа случаев, так и в классах болезней органов дыхания и костно-мышечной системы [3].
Выявленные изменения в состоянии здоровья послужили основанием для разработки лечебно-оздоровительных мероприятий, включающих использование индивидуальных средств защиты органа слуха (антифоны, беруши), комплекса общеукрепляющей терапии (витаминизация в зимне-весенний период, курсы щелочно-масляных ингаляций, кислородные коктейли, адаптогены, аминалон) и при наличии показаний седативных средств и препаратов, регулирующих сосудистый тонус.
Под динамическим наблюдением находилось 126 операторов плазменных установок производства труб. Изучение состояния здоровья проводилось с участием отоларинголога, невропатолога, терапевта, офтальмолога, биохимика. Проведен анализ заболеваемости с ВУТ за 3—4 года.
Исследование проводили с использованием тональной пороговой аудиометрии, вестибуломет-рии, изучали транспортную функцию мерцательного эпителия, рН носового секрета, реовазо- и реоэнцефалограммы (РВГ и РЭГ соответственно), электрокардиограммы, определяли уровень слезопродукции, состояние глазного дна, хрусталика и переднего отрезка глаза с помощью щелевой лампы, изучали показатели, характеризующие жировой, медиаторный и водно-солевой (содержание фосфора и кальция) обмен, пока-
