Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Особенности парабиотического действия некоторых металлов и их связь с параметрами токсикометрии

Алма-Атинский Государственный медицинский институт им. С.Д.Асфендиярова

Специвлиэированный совет К 074.04.03.

На правах рукописи УМАРОВА Кама Мухтаровна

ОСОБЕННОСТИ ПАРАБ ЙОТЛЧЕСШ) ГО ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СВЯЗЬ С ПАРАМЕТРАМИ ТОНСШОМЕГРШ

14.00.07. - ГИГИЕНА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата бнологгпесяю: наук

Алка-Атя - 1990

У

Работа выполнена в научно-исследовательской институте гигиены и профзаболеваний Министерства здравоохранения Казахской ССР.

Научные руководители: член-корреспондент АН КаэССР, доктор медицинских наук, профессор Б.А.Атчабаров

донтор медицинских, наук А.А.Мамырбаев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

А.С.Сарсенов

кандидат медицинских наук У.С.Кенесариев

Ведущее учреждение: Научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены имени А.Н.Сысина АМН СССР

Защита диссертации состоится " Ц" 1990 г.

в ¡0 часов на заседании Специализированного Совета К.079.04.03. при Алма-Атинском ордена Трудового.Красного-Знамени государственном медицинском институте

(г.Алма-Ата, ул.Комсомольская, 83).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " О С 990 г.

Учёный секретарь Сношал »«про вак но го совета СОДДВДат ыедшишыиж туе, допоит

Р.Ф.СИДОРШЮ

сщдя хйршерштш. работы-

Актуальность прабдсуа. Ежегодно в СССР (С.Д.Заугольниноэ и соавт., 1973) синтезируется п различных целях 40000 ноют химических веществ, во всем мира - 250000 (С.А.Сиган, 1976), а всего известно более 3000000 химических веществ. Из них по И.Фратричу (1972) около БООСОО химических соединений представляют потенциалы(ую опасность загрязнения среда и сродного влияния на природу и человека. В свети с этим ничтожно малым кажутся рзяработаннне норютиш на ПДХ 004 химических яецеств в воде поверхностных водоемов, 446 химических веществ в атмосферном воздухе и 33 их комбинаций, 20 химических веществ,эагрязнякцих почву (И.Новиков,1982).

Из всего этого видно, что наблюдается несоответствие мс*ду количеством вводимых с производство химических веществ'и возможностью определения их токсичности. По креят Г.А.Гудеоеского (•1987), для ликвидации задолженности в части разработки санитарных стандартов тех или иных химических веществ потребуется более 30 лет, дате если каждый год будут обосновываться по 100 гягивническях н^ртативов. Определение ПДК каждого нового соединения требует длительного гроисми и является весьма дорогостоящим. Так, стоичость трех гигиенических нормативов с изучением патогенеза п разработкой мер первой помоги и терапии отравления мотет достичь 15ССОО-ЙССССО рублей.-

Сти проблема, вероятно, имопт место из-за того, что в разработке нзуталс основ гигиккипосхого трмирования химических веществ, п частности, окспрасс-кетодов нет единого подхода. Кроме -того, др настоящего времени мало изученжяи остаются вопроси влияния вредных соединения и, р частности металлов, на нервную ткань. II как отмечай? ряд авторов ('Г.В.Лазарев, 1944; Н.Е.Голиков, 1566; Е.Л.Атчабзров, 1966,1931 п.др), одв?ч ли нз гате мсстп в создании методических подходов решения этих

вопросов можег принадлежать работам Н.Е.Введенского о парабиозе, представляющем универсальнуи реакцию живой структуры на внешние раздражения, включая и химические вещества различной природы. Использование методики Н.Е.Введенского позволяет получить не только количественные' показатели парабиотизирущего действия химических веществ на нервно-мышечный препарат, но и качественные, физиологические характеристики, а также важные в токсикологическом плане взаимоотношения "доза-эффект-вреия".

Цель исследования. Выявить характер течения парабиотичес-кого процесса при альтерации нервного проводника солями металлов различной концентрации и установить зависимости между парабиоти-ческим действием веществ и параметрами их токсичности и опасности.

Задач«; рлботн, I. Определить токсические и пороговые концентрации солей металлов при альтерации нервно-мышечного препарат

2. Изучить особенности изменений функционального состояния нервно-шшечяого препарата при действии токсических и пороговых _ концентраций солей бериллия, ртути, кадмия, свинца, стронция, * меди, кобальта, никеля, марганца и цинка.

3. Разработать экспрес.с-кегод определения ПДК для водорастворимых химических соединений, основанного на парабиоти-ческом эффекте.

Научная новизна. I. В работе впервые изучены особенности парабиотического действия солей ыефаллов (бериллий,ртуть,кадмий, цинк, никель, марганец, свинец, кобальт, медь,стронций) и осуществлена группировка их согласно классификации Л.Л.Васильева.

2. Разработан критерий сравнительной оценки токсического влияния химических веществ на нервно-шаечный препарат - концентрация шрабиотического эффекта (КПЗ) и установлены корреляционные зависимости меаду ним и утвержденными сонитарно-гигиеничес-

ними нормативами изучаемых соединений в воздухе рабочей зоны и воде водоемов.

3. Созданы стандартние оиеночшо шкалы и прелояены математические формулы для ускоренного определения ПДК неизученных в токсикологическом плане водорастворимых химических геществ.

4. Шявленьт некоторые особенности возникновения и развития отдельных фаз парабиоза, связанные с изменением возбудимости и проводимости физиологической лабильности, аккомодационных свойств нервно-мышечного препарата, которые находят отражение п характере течения профинтоксикании.

Теоретическая и практическая значимость результатов работн

Сравнительный анализ полученных данных позволяет ответить на такие важние в токсикологическом гыане взаимоотношения, как "Концентрация - время - эффект". Разработанный при этом КПЭ может служить основанием для ранжирования отдельных групп химических веществ по степени токсичности и дает возможность разработать ускоренный способ гигиенического нормирования содержания вредных веществ в окружающей среде (2-4 дня). Получено авторское свидетельство }.* 1372657 от .3 октября 1987 года на изобретение: "Способ определения предельно допустимой концентрации токсичных веществ".

Парзбиотический процесс, голученныЯ при альтераиии нервно-ммечного препарата разными кошентраниями опасных вецестп и протекающий с характерными изменениями физиологических параметров (функциональной подвижности, проводимости, аккомодационной способности) позволяет, в известной ыере судить о характере течения профинтоксикаииг». Это дает возможность"токсикологам и профпатологам ориентироваться не только в механизме патологического процесса, но и прогнозировать возможный ход развития интоксикаций в целостном организме.

По результатам исследования выпущено информационное шюько "Применение экспресс-метода определения предельно допустимых концентраций водорастворимых химических веществ", получены акты с.6 использовании предложения Со? 23 декабря I9S7 г и от 5 сентября 1988 г.); усовершенствовали некоторое метода олектрофизио-логических исследований, которие признаны рационализаторскими.

Основные положения, пшоекмио на защит?/.

Разработанные на основе корреляционных зависимостей между ПДК, BflgQ и КПЗ изучаем,« веществ, стандартные оценочные икали и математические формулы позволяет определять санитарно-гигиенические норматиш неизученных в токсикологическом плане вредных веществ.

Выявленные с помощью методики Н.Е.Введепскего особенности развития отдельных фаз парабиотического процесса при действии изучаешь веществ на нервно-мьшечний препарат позволили отнести их к соответствующим группам веществ по классификации Л.Л.Васильева.

Анализ функциональна особенностей альтерируешго нервно-кьшечного препарата с Позиций учения Н.Е.Введенского о парабиозе выявил характер развития провизорной, парадоксальной и тормозящей стадий развития парабиотического процесса с типичными изменениями физиологических параметров.

Апробадия работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзной проблемной комиссии по гигиене труда и профзаболеваний (Алма-Ата, 1960), на конференции молодых ученых НИИ краевой патологии,посвященной 60-летию образования СССР (Алма-Ата, 1982), на ЗУ научно-практической конференции молодых ученых к специалистов НИИ гигиены и профзаболевании (Алма-Ата, 13Ш), на заседании Ученого Совета НИИ гигиены и профзаболеваний

Минздрава КазССР (Алма-Ата, 19Э9), на заседании апробационной комиссии Алма-Атинского Государственного медицинского института (1990).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, информационное письмополучены авторское свидетельство и 4 удостоверения на рационализаторские предложения.

Структура и объём диссертации. Работе состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, изложения полученных результатов, заключения, выводов и указателя литературы, состоящего из 152 отечественных и 23 зарубежных источников. Диссертация изложена на 153 страницах машинописи, иллюстрирована II рисунками и 27 таблицами.

Материал и методы исследования. Изучались особенности токсического действия солей металлов (ртути, бериллия, кадмия, стронция, меди, никеля, кобальта, свинца, марганца и цинка) па нсрвно-мдаечный препарат пр. классической ларабиотитеской методике Н.Е.Введенского, которая позволяет изучить не только качественные изменения, но и количественные эффекты действия.

Учитывая сезонные колебания функционального состояния нервной ткани лкгуыск, эксперименты ставились только в осен-ни:Ч в зимний периоды года. Проведено более 1200 опытов.

Состояние волновой ритмической активности нерва - физиологической лабильности оценивалась по амплитуде, оптимальному и максимальному ритмам визванньтх потенциалов действия, синхрон--' нкх с частотой стимуляции. Предельная частота сихронизйпии устанавливалась по появлений первих редуцированиях-биотоков снижение аэдлитуды каждого второго-третьего. тока действия при увеличений '.'астоти ра.-дратечия от 50 до 600 гц. Регистрация потенциалов г,е:'стп'я ш.рва .проязго чилась сле-дуст^м образом. К прок-

еимальной части нерва с помощью ¡электродов подводится ток от электростимулятора, таким образом находился порог возбуждения нерва, в мв. После того, как повторные измерения показывали, что возбудимость нерва оставалась на одном уровне, переходили к определению физиологической лабильности. Для раздражения применялись импульсы тока длительностью 0,5 мсек, удвоенной пороговой силы, при атом частота применяющихся для исследований . раздражений возрастала ступенчато. С дистальной части нерва потенциалы действия отводились через усилитель МЗП1-02 и регистрировались визуально на зиране модифицированного осциллографа типа 50-7 (С.Л.Туралин, К.М.Умароеа, 1981).

Амплитуда шзввнтх потенциалов действия определялась при помощи калибровочной сетки экрана электронно-лучевой трубки осциллографа. Замеры производились при частоте раздражения на уровне БО ш.

При изучении изменений аккомодационных свойств нерва ис-. пользовался формирователь линейно-нарастающего напряжения алектростицулятора ЭСУ-1. В качестве характеристики аккомодационной способности нерва ми использовали константу времени роста порога возбудишсти Л.. Потенциалы действия, отводившиеся от нервного ствола, Подавались на катодный повторитель усилителя ШЙ-02 и регистрировались на экране осциллографа С1-433..

Исследования по нахождению КПЭ (концентрации парабиотичес-

кого эффекта) мн объединили в I группу опытов. КПЭ вычислялся

По (Ьэрмуле:

> ТК • Ь

ШЭ ---------, где

60 .

"Ь - сроднее время развития блока проводимости при действии 'Щ (токсическая концентрация), найденной экспериментально и выбирающей- состояние парабиоза нервно-мышечного препарата в среднем

за один чае альтерации раствором соли; 60 - время в минутах,'величина стандартная.

Вторая группа опытов была заклпчена исследованиями проводимыми пп изучению функционального состояния нервной ткани при действии ТК.

В третьей группе изучались физиологические изменения нервного проводника при альтерации оксперяментально найденной пороговой концентрацией (ПК) изучаемых соедине нЯ. ПК - концентрация вызывающая впервые статистически доетоверние изменения возбудимости.

Полученный шаровой материал подвергался статистической обработке с использованием вариационно-статистического, корреляционного," регрессивного анализов на чикрокнлысуляторе типа БЗ-34, БЗ-21. Дополнительно весь цифровой материал подвергался обработке на ЭВМ.

Результата проведениях исследований и их обсуждение.

Изучение парабиотизируюдего действия хлорида марганца на нервно-мышечный препарат было начато с концентрации, равной 0,05%. Основанием для испытания различных концентраций нам служит пред-' ставление о токсичности изучаемых соединений, полученные из литературных источников. Если таковые данные отсутствуют, то концентрация находилась эмпирически« путем. Блок проводимости альтерируемого участка нерва наблюдался в этом случае через 140 минут. Постепенное увеличение концентрации до 0,2 % привело к блоку проводимости нерпа через 65 минут. Проведение ещё II опытов с этой концентрацией вызвали состояние парабиоза нервного проводника соответственно через 6$,65,65,60,60,60,55,60,55,55, .' 55 минут. Среднее значение времени наступления.состояния парабиоза в этом случае равнялось 59,58 - 1Д? минутам; . Л/. ;

. другой пример поиска токсической концентрации (ТК) И рас- ■ чртв КПЭ для изучаемого соединения Флорида меди. Готовятся рас-

в

ТЕора вести концентраций: 0,1; 0,5; 0,3;0,1; 0,9; 0,05 %.

Альтерация нерва этими растворами показывает, что концентрация 0,05; 0,09 и 0,1 раствора хлорида меди в течении одного часа воздействия не Еызывает состояние парабиотического блока проводимости нерва (воздействие первой и второй концентраций вызывает только незначительное снижение возбудимости и неустойчивое, начальное развитие уравнительной стадии проводимости нерва). В то же время 0,7 % раствор хлорида меди вызывает блок проводимости участка альтерации нерва за Ю минут, а 0,5$ раствор за 38 минут, 0,3 % - за 65 минут.

Из испытанных концентраций в данном случае представляет интерес 0,3 % раствор, т.к. он вызывает парабиоз альтерируемого участка нерва за время близкое и взятое как стандарт - 60 минут.

Далее предстояла процедура более детального изучения, этой концентрации. Ставились еще 9 опытов на 9 различных нервно-мышечных препаратах. В этих опытах сроки возникновения блока возбудимости нерва варьировали от 50 до 80 минут.£65,50,50,60,80, 70,67,63,60,65), а среднее значение экспозиции составляло 63,00*2,82 минуты.

Ввиду того, что 0,3 % раствор хлорида меди вызывал блок • проводимости нерва в среднем за 63 минуты, то мотоо считать возможная принять раствор 0,3 % как.исходнув для определения' КПЗ пс известной формуле:

КТО « = 0,315 %

60

■Исходя из химической формулы хлорида меди можно сделать пересчет на' КПЭ иона меди. Он равен 0,149 %.

По такому принципу определяли ШЭ хлорида марганца. ТК итого вещества бнло найдено как 0,2 % при времени равному 59,50 минутам. Следовательно, 1£ИЭ была равна 0,190$, а КПЗ дда иона марганца равна 0,086' %.

Данные аналогичных исследований по определению КПЗ другая веществ и полученных при этом КПЗ представлены в сводной таблице I.

Научные положения и фактические данные экспериментальных исследований позволяют провести сопоставления КПЗ изученных 10 химических соединений с их параметрами токсикометрии {ПДК, ЛДс^). Сравнения показали наличие корреляционных связей между ними (сопоставление проведено в пересчете на пони э1.' IX элементов).

Так, коэффициент корреляции метлу и ПД!С с воде в* доедав 0,83, между КПЗ и ПДК в воздухе рабочей зоны указанных выше веществ оказался равным 0,73. Коэффициент корреляции между КПЗ и ЛД50бил равен 0,68.

Следует отметить, что шчислснн"в коэффициенты корреляции между ПДК в воде водоемов и имеющимися КТО имели значения от 0,60 до 0,83; между ПДК в воздухе рабочей зоньт и КПЗ от 0,56 до 0,73, т.е. связь Сила шеоко положительной. Коэффициент корреляции мохду КПЗ и ЭДе^ находился в диапазоне от 0,49 до 0,63, наибольший коэффициент корреляции бял метду ШЭ и ЛД^д для крыс при вчутрижелудпчнем введении.

Графическое воображение функциональной зависимости ме%пу КПЗ изучениях весеств и кх ПД!{ представлено на рисунке I.

Свидетельством правильного построения линии регрссии и её объективным отражением закономерности служит то, чтфолученпиэ коэффициенты корреляции имеют высокую положительную связь, она -проходит в местах иг.ибо;г.иего скопления экспериментальных точек п корреляционном поле или по сродной линии стоящих друг от друга точек. Кртме того, при проведении линии регресии использовался метод наимсньгих квадратов. . ■

Стандартные спеиоедие гк&лы позволяет, путем, графической ш-торгтглтши определять оррстпрпккяте велкчгчи ПДК веществ п воз-

Таблипа I. Бремя развития блока проводимости нервного проводника при токсической кошентровии (ТК) изучаемых соединений я их концентрации парабдатятаеггог-о эффекта (НПЗ).

Химические в<*цества КПСе* \ Си йь Рв(лД?4| Ъ-Жг I 5гС2? | | Сос£г ааг

те в % 0,2 | 0,3 0,3. | 0,95 | 0,9 | 0,45 { 0,8 0,7 0,1 0,05

Брега 65 63 60 60 . 65 ' 55 65 ' 60 65 55

§0 50 30 . 60 •70 35 60 75 40 50

65 60 30 40 60 40 55 60 25 90

65 50 40 • 60 70 65 50 90 30 85

60 80 60 ; 40 40 70 35 30 35 35

60 60 . 55 45 75 75 30 65 40 45

60 65 60 50 40 75 . 65 Ш 40 60

55 65 60 50 45 75 70 75 95 70

60 70 60 50 60 75 50 90 50

55 67 70 80 60 55

55 80 45

55 85 55

м 59,58 63,00 53,67 50,63 57,22 63,30 62,50 64,50 51, II 57,91

±П1 2,82 4,37 3,27 4,85 5,45 5,26 5,35 9,17 4,71

п 12 10 II 8 9 '9 . 12 10 9 12

КПЭ соли 0,197 0,315 0,268 0,802 •0,858 0,475 0,833 0,753 0,085 0,048

КП5 по зл. 0,086 0,149 0,168 0,385 0,474 0,215 0,378 0,461 0,009 0,036

Ъш,

Рис. I. Вунгал'онадьная завискмссть между концентрацией парабио-тического объект? С1СГ7Э) и ПДК в роде водоемов (I) и . ПДД в кпд;>>се рабочей зоны (2).

духе рабочей зоны и воде водоемов по установленной КПЗ веществ.

Для этого необходимо значение КПЗ отложить на соответствующую точку оси абсцисс на рисунке I. Из точки локализации восстановить перпендикуляр до пересечения его с линией. Точка пересечения второго перпендикуляра с осью ординат и даст искомую величину ориентировочной ПДК веществ. ПДК, определяемая по КПЗ, может иметь и некоторые отклонения от санитарных нормативов. Так, время проведения наших исследований по меди совпало ещё с тем периодом (1981 г.), когда ПДК мед» совсем не соответствовала полученным наш) данним. Результаты наших исследований, так же как и опубликованные позже данные некоторых авторов, свидетельствовали о юм, что существующая тогда ПДК для меди была явно завышенной. Мевду тем, недавно вновь установленная ПДК меди равная 0,1 мг/л подтверждает правильность наших данных.

Другой пример, -ПДК для свинца по КПЗ оказался на один порядок больше| чем ПДК, принятая в СССР и почти равной ПДК, принятой в США я Австрии. Возникает вопрос, каткая из ни* соответствует истине? По-видимому, здесь не может быть ответ однозначным. По всей вероятности большая величина ПДК отражает свойства остро токсического действия свинпа, а шлая - хроническое воздействие, гле проявляются кумулятивные И депонирующие свойства свинца в тканях. И так, ьееь полученный фактический материал послужил точкой отправной для создания ускоренного метода определения ПДК веществ с помощью выявленного экспериментально КПЗ.

Универсальность предлагаемого нами экспрессного метода определения ПДК заключается и в том, что мы даем возможность исследователе не обращаться к стандартной ц;кале, а с помощью математических форцул, отра-какщих зависимости между ПДК и ШЭ, определять ПДК. Применение математических формул не дает ограничений при определении ПДК ьнсоко- и низкотоксичных водорастворп-

мых соединений, т.к. в обоих случаях КПЭ может выходить за пределы границ стандартной оценочной шкалы графика. В отом случае предлагаем пользоваться следующими формулами:

1. б^ПДК = 0,25 * 2,50 ^КПЭ - для определения ПДК веществ в воздухе рабпч^ зоны.

2. &рВДК = 0,50 + 2,84 б^КПЭ - для определения ВДК веществ в Ерде водоемов.

Таким образом, стандартная оценочная икала экспрессной оценки безвредного уровня веществ, установленная на основе кор- . реляционной связи меткду парабиотическим эффектом веществ и их ПДК может быть применена для всех водораствориивх вецеств, так как парабиоз является общебиологической универсальной реакцией живой реагирующей структуры и в нем в первую очередь получают свое отражение обцетоксические свойства химических веществ.

Кроме того, величина КПЭ представляет собой отражение такого важного в токсикологии вэаимоотноаения как "доза-время-эффект" и по ней вполне можно оценивать токсикологические свойства исследуемых химических веществ. Так, размещение изучаемых . соединений в порядке увеличения ккпэ (ранжированный ряд) будет ■ весьма информативным в плане определения степени токсичности и даст ряд по уменьшению токсичности исследуемых веществ (табл.2).

Таблица 2. Ранговое расположение изучаешх соединений.

Ранги . I 2 3 4 5 0 7 '8 9 10

КПЭ по элементам Ве ч Мл Си Рв Ус Со и а й-

ПДК в воде водоемов Ве ■ Мп С<1- Рв м ' Со Си 1ч Иг

тьо Ве ' и Со Си Рв 1*. Мп £г

Парабиотический блок нсрвнп-мыше^ного препарата под влиянием солей, находящихся в начале и коше рангового ряда отличался. Все параметры физиологической лабильности (максимальный и оптимальный ритмы, амплитуда', порог возбудимости) изолированного нервно-мышечного препарата, под влиянием химических веществ, относящихся к I классу опасности имели тенденцию-к снижению и у-*е на 1Ь минуте альтерации уровень снижения бил статистически достоверным. К примеру, характерным для ртутного парабиоза является то, что ответная реакция нерва протекала на фоне пониженной возбудимости: б начале первичная заторможенность, затем развивалась парабиотическая депрессия.

Функциональная подвижность нервного проводника под влиянием соли стронция, находящейся в ранге по степани токсичности на последнем месте, характеризовалась более удлиненной по времени фазой анэлектротонического синдрома, для которой присуще увеличение параметров физиологической лабильности. Статистически достоверное снижение этих параметреп наблюдалось с ЗС-ой минуты воздействия.

С своих работах Л.Л.ОрдцнскиЯ (1967) предлагает использовать витальное окрашивание тканей для разработки оксиресс-мсто-да при определении ориентировочных ПДК. Отмечая при этом, «то саше разнообразные воздействия, будь то механические, химические, электрические и т.д. на простейшие и многолетние организмы, прежде чем привести к летальному исходу, вызывают ряд глубоких нарушений, сопровождающихся целым рядом характерных изменений. Автор указывает, что эти изменения однотипны и известны науке под названием парабиоз (Н.Е.Введенский, 1953) и паранекроз (Д.II. Насонов, В.Я.Александров, 1937,1940). Само те использование па-г.тгкгиза как критерия для устаналения ПДК говорит в пользу пред-■ :те:.;ого нами способа, т.к. паранекроз - субстаниионная осногя

Такого же инения лридеркиваются и некоторые другие исследователи (Л.В.Латманизова,ГЭ65; Л.Л.Васильев, Е.Т.Благодатова, 1961; П.В.Голиков, 1965 л др.).

ТакоП подход может бить применен нфолько к изучению каких-либо новых химических веществ, но и, во-лергах, к любим факторам возможного неблагоприятного воздействия на организм, во-вторых, он дает возможность подсчета количества действующего вещества на гее нервной ткани, что играет немаловажную роль при экстраполяции экспериментальных данных на человека и в целом для решения задач гигиенического нормирования.

В качестве примера представляем воздействие токсической и пороговой концентраций хлорида кобальта на изучаемый объект. Возбудимость нервно-мышечного препаравдри токсической концентрации изменялась в основном однотипно - она снижалась. Сравнивая опытные значения порога раздражения с контрольными и исходными данными, следует отметить, что статитически достоверные изменения наблюдались с 45 минуты альтерации нервного проводника. Прослеживал изменения -параметров функциональной подвижности изолированного нервного проводника при действии хлорида кобальта можно отметить, что на первых минутах она повышалась. И только, начиная с 60 минуты альтерании нерва, непосредственно перед развитием парабиотического блока наблюдалось статистически достоверное падение всех параметров физиологической лабильности, при сравнении как с исходными, так и с контрольными данннми (табл.3.). В целом в этой серии опытов удалось наблюдать развитие парабиоза в альтерируемом участке нерьа с рсгистршшоЯ на миограммах последовательных стадий , характерных для ра.-и-им«;-цегося парабиотического процесса. Изменения же функциональной подвижности были характерны для агентов второй группы во классификации Л Л.Васильева. Начальная стадия полностью птеутство-

Таблица 3. Функциональное состояние нервного проводника при воздействии хлорида кобальта, токсической концентрацией.

Параметры Ютатис- !

1

Время опытов, в минутах

ного состояния ! показа- „„„„.,„ ! !тели (Данные , 15 30 , } 45 | 60

М 232 240 237 214 178

Максимальный 19,10 20,06 18,53 17,23 6,76

ритм, В ГЦ. Р к >0,05 . 0,1 0,2 9,2 0,1

Р ксх. 0,5 0,5 0,2 <0,05

М 78 73 79 74 65

Оптимальный *м 3,44 3,31 . 4,56 3,91 3;24

ритм, В ГЦ.' Р к 0,2 0,2 0;5 0,2 • 0,01

Р исх. 0,5 0,5 0,2 0,01

и 1,30 1,37 1,04' .0,90 0,59

Амлитуда, в мв.±м 0,20 0,21 0,17 0,14. 0,13

Р к 0,1 >0,05 0,01 0,001 0,001

Р исх. 0,5 0,2. 0,1 0,01

вала. Промежуточная фаза при развитии парабиотического процесса была весьма кратковременной и отсюда, едва уловимой.Большую часть времени перед развитием блока проводимости занимала конечная фаза парабиоза.

На рисунке 2 представлена кимограша контрольных (3) и опытных серий (2). Как видно амплитуда ответной реакции нервно-мышечного препарата в контрольных опытах практически не имела различий на первом и седьмом часах альтерации. При действии токсической концентрации на изучаекый объект уже на 60 минуте отмечался блок проводимости.

Наблюдения за динамикой изменений значения порога раздражения при действии на нервную ткань порогеюй концентрации хлорида кобальта позволяет заметить, что в течении трех-часов идет ме

''Л*

гЛ

'Л

г п

1 т

( -V Г * " ' тг

, > .

{

V .4 ». » "

ч

к

I 4

51«!

" /1

I | и м' -..У;-•.:....: _¿лл... __.....• ...

Д ( ,

чг.

>

( 4 * | 4<Л . 4 I ' ,!(Ы(1

1 I 4 4' |Д1

« г ' _ ^ ? Л* и Г

(, * * Ь ' «Ч >'

(•г&ис? >-;•«,•« : ■ л-Л:•.«.к -л.г?««л! •

н

и

\ н ,

I ч «

I

и.

• >

ч

и

-.41 'Л4*'»

3

Рис.^. Килограмма контрольных (I), опытных (2-пороговая, 3 - токсическая концентрации) серий.

медленное падение возбудимости без нарушения проводящей функции нерва. В начале-четвертого часа альтерации наблюдается (при сравнении с контрольными данными) статистически достоверное понижение возбудимости нервного проводника..Опыты отой серии показали, что воздействие выявленной концентрации не приводило к нарушению проводящей функции нервного проводника и до конца наблюдений (7 часов) ответная реакция соответствовала закону сили раздражения.

Характеризуя параметры физиологической лабильности изолированного нервного проводника под влияние« пороговой концентрации хлорида кобальта следует отметить, что оптимальный ритм и амплитуда щзванных потенциалов действия имели тенденции к увеличении и были максимально увеличены на втором часу альтерации,

но статистически достоверных различий не _отмечалось. Начиная с третьего часа воздействия раствора на нерв наблюдалось снижение этих величин функциональной подвижности, на четвертом часу альтерации это снижение носило достоверное различие.

В отличии от других параметров максимальный ритм вызванных потенциалов действия в этом случае был статистически достоверным по увеличению на 135 и 150 минутах-при сравнении с контрольными значениями и на 90, 105,120, 135 минутах при сравнении с исходными данными. Затем наступило уменьшение значений максимального ритма и к концу альтерации значения этого параметра имели статистически достоверное снижение при сопоставлении их с исходной величиной. • .

На примере альтерации нерва раствором бериллия мы попытались найти сходную картину токсикологического действия изучаемых нами соединений и клиникой профзаболеваний. Возбудимость, нерва при альтерации хлоридом бериллия пороговой концентрацией носила волнсобразннй характер и имела тенденцию к медленному снижению. Статистически достоверное по значимости снижение её было только в начале четвертого часа воздействия. В- начале второго часа от- • мечалось увеличение значений амплитуды, максимального и оптимального ритмов вызванных потенциалов действия (ггабл.4). И начиная с третьего часа действия раствора на участок нерва, при сравнении с контроль«]ми данники, наблюдалось статистически достоверное понижение параметров физиологической лабильности. Примечательным было то, что во всех опытах при раздражениях ум?]§шоЯ силы наблюдалась склонность альтерируемого участка нерва к самопроизвольной ритмической активности и одновременно при ртом резко в^зрас-• тала амплитуда токой действия нерва, на 50.? по сравнению с исходной.

Таблша 4. Функциональное состояние йервного проводника при действии пороговой концентрации хлористого бериллия.

Параметры функ- 'Статисти-вкокального сос-1ческие по-, тсетия (Казатели \ Исходные | данные | Время опытов , в минутах

| 30 ! ! 60 ! 90 ! 120 ! 150 ! 180 ! 210 ' : ! 240

Максимальный « 284 294 . 304 " 285 271 252 231 -197 174

ритм, в гп 7,02 7,18 5,62 5,21 5,26 6,11 .' 5,67 7,16 3,71

Рк • 0,2 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,01 0,001 0,001

Р ИСХ. 0,2 <0,05 0,1 0,1 0,01 0,001 0,001 0,001

■. м 79 30 109 106 91 80 75 66 57

Оптимальный ¿м • 3,78 4,47 4,07 3,39 2,77 2,11 2,24 2,21 2,13

ритм, в гп Рк- 0,5 - .<0,05 >0,05 0,5 . 0,5 0,1 0,01 0,001

Р ИСХ." >0,05 0,001 0,001 0,02 0,5 0,2 0,01 0,001

М 1,26 1,45 1,64 1,55 1,38 1,24 . 1,01 0,77 0,67

Амплитуда, в мв и><. " 0,11 0,09 0,08 0,06 0,09 0,10 0,09 0,04 .0,03

. Р к 0,5 >0,05 0,001 0,02 0,5 0,2 0,02 ■0,001 0,001

Р исх. 0,1 0,02 ■<0,05 0,2 0,5 >0,05 0,001 0,001

!.! 31 . 39 39 41 60 60 61 76 76

Аккомодация, и; 2,2 4,7 4,7 4,5 5,7 5,4 4,9 4,9 4,9

в коек Р 0,2 0,2 0,1 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

Полагая, что особенности клинических проявлений бериллиоза, протекающего с поражением нервной системы могут:бить связаны с определенными функциональными/сдвигами, мы считаем возможным применить фактический материал для более глубокого проникновения в сущность их течения.

Еп-первых, парабиоз, наступающий при действии соли бериллия на нервный проводник, характеризуется фазными течениями - фаза повышенной возбудимости меняется фазой катодической депрессии. В основе клиники интоксикации лежат такве две фазы реакции: фаза повышенной вллбудимости и раздражимости,'которая затем сменяется фйзой угнетения нервной системы (К.П.Молоканов;. А.М.Рашевская и др. 1965). . ." ■ ,

: Во-вторых,- парабиотическая реакция, вызванная бериллием характеризуется снижением адаптационной способности ткани на фоне относительно высокой физиологической лабильности и .возбудимости. Такие же физиологические сдвиги возникают, вероятно, и при бериллиозе у человека, т.е. пониженные адаптационные свойства ткани способствуют клинике заболевания:'легко обостряются и бурно протекают воспалительные процессы (бронхит, пневмания, • перикардит и т.д.).' ' .

.Следует отметитьчто бериллий вызывает резкое угнетение аккомодационных свойств нервной ткани, а иногда и полное подавление аккомодации, создавая при этом состояние сенсибилизации, т.е. повышенной функциональной неустойчивости нервной системы.

Таким образом, .опираясь на физиологическое учение Н.Е.Вве-донского можно решить вопрос об ускоренной регламентации т^&и-колого-гягиенических характеристик ногых химических соединений. Предлагаемый способ требует 2-4 дня, дешев, пр^ст в мспол-ясиив в позволяет «шчт- с л* ?ввиЯ ълпедгегсксе пг^яв-

лениЯ профессиональных заболевании.

Рчводы.

1. Изученные химические вещества, отличагадиеся своими физико-химическими свойствами, вызывают различней эффект физиологического действия на нервно-ышаечвий препарат, обусловленный различием в развитии отдельных стадий парабиотического процесса и параметров функционального состояния.

2. Разработан критерий сравнительной оценки токсичности химических веществ - концентрация ппр^биотического эффекта (КПЭ), являющимся концентрацией, которая вызывает парабиоз нерв-но-мц:нечного препарата в течении одного часа альтерации.

3. Обнаружена тесная корреляционная связь между КПЗ изу-чаемих химических вещестз и их параметрами токсикометрни-ПДК,]!^.

4. Путем использования метода наименьших квадратов установлена математическая (графическая, алгебраическая)зависимость между КПЗ с одной, ПДК химических иедеств в воде водоемов и в воздухе рабрчей зоны, с другой стороны,

Б. Вгмвленная зависимость между КПЭ и ЦЦГС изученных химических веществ предложена в качестве экспрессного метода определения ЯДК с помощью нахождения КПЭ новых химических соединений.

6, Особенности развития парабиотичеекпго процесса и характер проявления псех физиологических параметров при действии изучаемых токсических соединений на нервчо-м,течный препарат позволили отнести их к соответствующим группам агентов согласно классификации Л.Л.Васильева (Яг - I, Си, Со, С4 , , - 2, Ве, Рв, йп.А^-4).-

Устаноплено, что найденные особенности находят отражение в характере течения профессиональной, интоксикации, вилпанные изучаемыми раздражителями.

Рекомочпоцяя и пути Ечедрскп результатов исследования.

1. Разработанный критерий - НПЭ (концентрация парабиоти-ческого эффекта) может использоваться для ранжирования степени токсичности новых химических веществ.

2. Построенные на основе математической и графической зависимостях стандартные оценочные шкалы позволяют по КПЗ определять Г1ДК водорастворимых неорганических соединений в воде водоемов

и воздухе рабочей зоны в течении 2-4 дней (Авторское свидетельство № 1372657 от 8 октября 1987 г.).

3. Выявленные особенности парабиотического действия изученных солей металлов на функциональное состояние нервно-мышечного препарата находят отражение в течении клиники профинтоксика-ций, следовательно, могут быть применены для дигностики ряда профзаболеваний.

4. Характер физиологического действия изучаемых соединений позволяет отнести их по группам согласно классификации Л.Л.Васильева.

5. Информационное письмо, статьи, отчегн, акты об использовании предлодения.

Список работ, опубликованных по теке диссертации.

I. Изменение функционального состояния изолированного ееда-лищного нерва лягупки при воздействии азотнокислого бериллия // Сборник работ во гигиене труда и профессиональной патологии. -Алма-Ата, 1979. - т.37.- С.55-62 (в соавторстве).

2. К разработке ускоренного метода определения степени токсичности веществ./Материалы III объединенного съезда гигиенистов, эпидемиологов, паразитологов и инфекционистов Казахстана. - Алма-Ата,1900.~С.31 (в соавторстве).

3. Характер воздействия нитратов и хлоридов бериллия Fia

функциональное состояние седалищного нерва лягушки.// Там же.-С.35-36.

4. К токсикологической характеристике кадмия,бериллия и ртути.//Всесоюзная учредительная конференция по токсикологии. Тезиса докладов. - М., 1980. - с.З?.

5. Действие хлористой ртути на функциональное состояние изолированного нерва лягушки // Вопроси экспериментальной и клинической невралогии. - Алма-Ата, 1960, т.39 - С,98-105 (в соавтЛ.

6. Изменение функционального состояния нервно^ткани при действии некоторых химических вредностей промышленного производства //Вопрос» гигиены труда, профессиональной патологии и токсикологии. - Алма-Ата,1980, т.40 - С.77-82 ( в соавторстве).

7. Возможное применение парабиотической методики в токсикологии // Актуальные вопросы профггатологии и токсикологии. Материалы конференции молодых ученых, поешценной 60-летип образования СССР. - Алма-Ата, 1983 - С.142-145.

8. К токсикологической характеристике хлорида кобальта// Материалы 1У объединенного съезда гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов Казахстана. - Чимкент, 1985, тЛ - С,453-454.

9'. Зувкшон&иное состояние нервной ткани при воздействии хлорида цинка //Гигиенические вопроси производства пветных металлов в Казахстане. - Алма-Ата, 1987,-С. 141-146.

■ 10. Применение физиологического учения Н.Е.Введенского в медипинд //Первой съезд физиологов Казахстана,- Алма-Ата,1988, часть 2. - с.123.

11. К токсикологической характеристике солей цинка и стронция./Актуальные вопроси гигиены труда, токсикологии и профессиональной патологии в цветной металлургии. Тезисы докладов. Республиканской научно-практической конференции. М.,Алма-Ата, 19ГО - С.60-61.

12. Состояние и перспективы разработки методов ус-чронно-го нормирования химических веществ.// Актуальные вопроси вымышленной токсикологии. - Алма-Ата, 19Ш -С.14-21 (в соавторстве).

13. Ангорское свидетельство Г 1372Г&У "Способ ош одеянии предельно допустимой концентрации токсических юш<"-ств"(я спа:-т.).

14. Применение нового экспресс-метода опролеж-нин иро^ель-допустимой концентрации водорастпорт« химических гляс-ст»./ Алма-Ата, 1990-Ин{лрмавиотюо письмо - с.10, (п соавторстве).

ЗыюММ Пра НО

на '

"гГХадг-.гйГГу.''. ЬЁгЬ iif.pi.ia