Автореферат и диссертация по медицине (14.03.04) на тему:Токсикологические аспекты разработки аварийных пределов воздействия фосфорорганических отравляющих веществ

На правах рукописи

Садчикова Елена Александровна

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ АВАРИЙНЫХ ПРЕДЕЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

14.03.04. - токсикология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

14 НОЯ 2013

Волгоград-2013

005538268

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии» Федерального медико-биологического агентства России (ФГУП «НИИ ГШ» ФМБА России)

Официальные оппоненты:

Хамидулина Халидя Хизбулаевна доктор медицинских наук, профессор, директор Федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУЗ «Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ» Роспотребнадзора)

Башарин Вадим Александрович доктор медицинских наук, профессор кафедры военной токсикологии и медицинской защиты Федерального государственного казенного образовательного учреждения военно-профессионального образования «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» министерства обороны Российской Федерации

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства» (ФГУП НИИ ПММ ФМБА России).

Защита состоится «_» _2013 г. в__ часов на заседании

диссертационного совета Д 208.030.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства» (ФГБУН ИТ ФМБА России) по адресу: 192019, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ФГБУН ИТ ФМБА России.

Научный руководитель:

Жуков Валентин Егорович

доктор медицинских наук

Автореферат разослан

2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Луковиикова Любовь Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования и степень се разработанности. В

соответствии с международными соглашениями и федеральным законом «Об уничтожении химического оружия» процесс ликвидации отравляющих веществ (ОВ) осуществляется на специализированных предприятиях (Федеральный закон от 02 мая 1997 г. № 76-ФЗ; Федеральный закон от 5 ноября 1997 г. № 138-Ф3; В. И. Холстов, 2007; В. И. Холстов и др., 2007; С. М. Пунжин, 2009).

Указанные предприятия, согласно общепринятым критериям, относятся к химически опасным объектам, аварии на которых могут сопровождаться развитием чрезвычайной ситуации (ЧС) (ГОСТ Р 22.0.05-94 БЧС).

На сегодняшний день юридической основой для разработки мероприятий, призванных минимизировать последствия возможных ЧС, является ряд нормативных актов, в том числе федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», приказ Министерства чрезвычайных ситуаций России от 28.02.2003 №105 «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения» и др.

Известно, что планирование адекватных действий персонала и спасательных бригад в подобных ситуациях основывается на прогностических оценках медико-санитарных последствий химических аварий, позволяющих своевременно подготовить и эффективно использовать силы и средства медицинской помощи для сохранения жизни и здоровья людей (А. Г. Творожников, А. Я. Алешин, В. У. Мухидов, 2002; Б. Н. Филатов, Н. Г. Британов, В. В. Клаучек, 2004; В. И. Лишаков, Г. П. Простакишин, Н. И. Батрак , 2007; В. В.Уйба и др., 2007; В. Р. Рембовский и др., 2010, 2011, 2012; Б. Н. Филатов и др., 2012; М. А. Голышев, 2012). При формулировании вероятного сценария учитывается множество факторов, к которым относятся и такие токсикометрические показатели химических соединений, как: средне смертельные и пороговые концентрации при кратковременных экспозициях, а также гигиенические регламенты, ограничивающие содержание вредных веществ в воздушной среде (Н. И. Калинина, 1994; Л. И. Ивашина, Т. А. Шашина, Г. П. Простакишин, 1997; Т. А. Шашина, Л. И. Ивашина, О. М. Осин, 1999; В. А. Рогожников, 2002).

К числу критериев, используемых для получения прогноза, относятся и аварийные пределы воздействия (АПВТ). АПВТ - гигиенические нормативы, регламентирующие время (Т) пребывания человека в зоне химического заражения без средств индивидуальной защиты (СИЗ). Продолжительность пребывания определяется уровнем воздействия, то есть осуществляется защита временем и концентрацией. При превышении АПВТ использование СИЗ обязательно (В. А. Рогожников, 2002; П. Е. Шкодич, В. Ф. Желтобрюхов, В. В. Клаучек, 2004; В. Д.Назаров и др., 2008/

На момент планирования диссертационной работы аварийные пределы воздействия Ух, зарина и зомана в воздухе рабочей зоны (АПВрз) отсутствовали, что и предопределило актуальность исследований по установлению специальных стандартов. Исследования проводились в соответствии с Постановлением

Правительства РФ № 825-50 от 29 декабря 2005 г. «О государственном оборонном заказе на 2006 год».

Цель исследований заключалась в научном обосновании величин АПВТ фосфорорганических отравляющих веществ (ФОБ) (Vx, зарина и зомана) при загрязнении ими воздуха рабочей зоны.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

- определить средне смертельные величины Vx, зарина и зомана в условиях ингаляционного воздействия при экспозициях продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа, а также при интратрахеальном введении;

- установить величины пороговых уровней Vx, зарина и зомана в условиях ингаляционного воздействия при экспозициях продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа;

- обосновать аварийные пределы воздействия Vx, зарина и зомана в воздухе рабочей зоны при экспозициях продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа;

- разработать математическую модель прогнозирования токсикометрических характеристик и АПВр з ФОБ для временных интервалов воздействия, выходящих за пределы экспозиций, использовавшихся в экспериментальных исследованиях.

Научная новизна выполненной работы состояла в том, что впервые:

1. Определены на основе зависимости «концентрация-время-эффект» средне смертельные концентрации (CL50) зарина, зомана и Vx, а также их пороговые уровни как с применением комплекса интегральных показателей (Limac'nlesr), так и специфического теста - уровня активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) эритроцитов (Limacsp) при ингаляционном воздействии продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа.

2. Установлены изменения центральной нервной системы (ЦНС), иммунного статуса и обменных процессов при ингаляции ФОБ в концентрациях ниже летальных и продолжительности экспозиции 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа.

3. Изучено влияние ФОБ на область caudatum putamen головного мозга крысы при интратрахеальном поступлении в средне смертельных дозах (DL50), которое характеризуется тем, что по степени повреждающего действия на структуру синапсов наибольшим эффектом обладает зоман, затем зарин и Vx.

4. Разработана математическая модель прогнозирования токсикометрических характеристик и АПВр.з. Vx, зарина и зомана для временных интервалов воздействия от 18 минут до 5 часов.

Теоретическая значимость работы заключается в расширении представлений об особенностях патогенеза интоксикации Vx, зарина и зомана в сублетальных концентрациях, а также ультраструктурных изменений ЦНС.

Практическая значимость работы.

Разработаны и введены в действие гигиенические регламенты:

- ГН 2.2.5.2220-07 «Аварийные пределы воздействия О-избутил-р-Ы-диэтиламиноэтилтиолового эфира метилфосфоновой кислоты в воздухе рабочей зоны». Постановление Главного государственного санитарного врача РФ № 32 от 5 июня 2007 г.;

- ГН 2.2.5.2389-08 «Аварийные пределы воздействия О-изопропилового эфира метилфторфосфоновой кислоты (зарина) в воздухе рабочей зоны». Постановление Главного государственного санитарного врача РФ № 39 от 23 июня 2008 г.;

- ГН 2.2.5.2388-08 «Аварийные пределы воздействия 0-1,2,2-триметилпропилового эфира метилфторфосфоновой кислоты (зомана) в воздухе рабочей зоны». Постановление Главного государственного санитарного врача РФ № 40 от 23 июня 2008 г.

Настоящие нормативы используются для сохранения здоровья работников объектов по уничтожению ОВ (и баз хранения) путем регламентирования времени пребывания человека в зоне химического заражения без средств индивидуальной защиты. При превышении АПВрз. использование СИЗ обязательно.

Методология и методы исследования.

Методология исследований заключалась в выявлении общебиологической закономерности «концентрация-время-эффект» в условиях ингаляционного воздействия ФОВ при экспозициях различной продолжительности.

Применяемые методы исследований обеспечивали получение информации о действии ФОВ на всех структурных уровнях организации биологического объекта.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость «концентрация-время-эффект» при ингаляции Vx, зарина и зомана, установленная на летальных уровнях, а также на сублетальных уровнях (с использованием интегральных показателей и специфического теста - активность АХЭ).

2. То кс и код и на м ика при сублетальных уровнях воздействия Vx, зарина и зомана характеризуется нарушением функции центральной нервной системы (суммационно-пороговый показатель, поведенческие реакции), иммунного статуса (клетки белой крови) и обменных процессов (показатели белково-углеводного обмена), при этом перечень «прореагировавших» показателей, характеризующих состояние конкретной системы или обмена веществ, определяется продолжительностью экспозиции и структурой соединения.

3. Разработка аварийных пределов воздействия в воздухе рабочей зоны для Vx, зарина и зомана осуществлена с применением основополагающего принципа гигиенического регламентирования - принципа пороговости вредного действия химических веществ и с учетом специфического механизма токсичности ФОВ.

4. Разработана методика прогнозирования токсикометрических характеристик (CL5o, Limac,nte8r, Limacsp и АПВР.3.) зарина, зомана, Vx для временных интервалов воздействия в диапазоне от 18 минут до 5 часов, учитывающая экспериментально установленные показатели токсичности при ингаляциях продолжительностью 30 минут, 1, 2 и 4 часа.

Степень достоверности и апробация результатов.

Степень достоверности данных подтверждается соблюдением требований унификации методов исследования и объемом полученных экспериментальных данных.

По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, отражающих основное содержание исследований, три из которых размещены в изданиях,

рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.

Материалы работы доложены и обсуждены на совместном заседании секции №4 «Токсикология, гигиена, профпатология, индикация, дегазация при работе с высокотоксичными веществами» Проблемной комиссии ФМБА России (Санкт-Петербург, 2007); XXXVIII научной конференции «Актуальные вопросы теории и практики радиационной, химической и биологической защиты» (Вольск, 2008); IV научно-практической конференции «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия» (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Химическая безопасность Российской Федерации в современных условиях» (Санкт-Петербург, 2010); V научно-практической конференции «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия» (Москва, 2010); юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию НИИГТП ФМБА России «Химическая безопасность России: медицинские и эколого-гигиенические аспекты» (Волгоград, 2011); Всероссийском симпозиуме, посвященном 50-летию со дня основания ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России «Медико-биологические аспекты обеспечения химической безопасности Российской Федерации» (Санкт-Петербург, 2012), а также на заседании Ученого совета ФГУП «НИИГТП» ФМБА России от 20 августа 2013 года.

Личный вклад автора заключался в формулировании цели и задач исследования, в планировании и проведении экспериментов, статистической обработке полученных данных, обсуждении результатов и формулировке выводов. На всех этапах работы вклад автора являлся определяющим.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 171 страницах машинописного текста, состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 200 источников, из них 72 принадлежат зарубежным авторам; содержит 22 рисунка, 30 таблиц и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

Объектами токсикологических исследований являлись лабораторные образцы Vx, зарина и зомана с массовой долей основного вещества 92%.

Планирование и проведение исследований по обоснованию АПВ ОВ в воздухе рабочей зоны осуществляли в соответствии с Методическими указаниями 2.1.781-99 «Разработка и обоснование аварийных пределов воздействия высокотоксичных химических соединений - отравляющих веществ и компонентов ракетных топлив» и МУ 2163-80 «Методические указания к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

Моделирование ингаляционного воздействия ФОВ проводили на белых крысах в 200-литровых камерах системы Курляндского (И. В. Саноцкий, 1970).

Концентрации Ух, зарина и зомана создавали динамическим способом. Определение содержания веществ в воздухе затравочных камер осуществляли с помощью холинэстеразной визуально-колориметрической методики.

Частоту и периодичность отбора проб воздуха для химико-аналитических исследований определяли продолжительностью ингаляции.

Интратрахеальное введение веществ осуществляли по методике, предложенной Саноцким И.В. (1970).

Для оценки эффективности воздействия ФОВ применяли комплекс тестов, в том числе и активность АХЭ эритроцитов (таблица 1). Основанием для использования представленного в таблице 1 перечня тестов явилась их высокая информативность при проведении исследований по обоснованию ФОВ в различных средах.

Изучение ультраструктуры тканей головного мозга крысы проводили на электронном микроскопе ТЕБЬА-500 по общепринятой методике (Д. С. Саркисов, 1996).

Показатели СЬ;о и 1лтасзр рассчитывали методом пробит-анализа по Миллеру и Тейнтеру (М. Л. Беленький, 1963).

Таблица 1 - Общий объем выполненных исследований

Исследованные показатели Методика исследования Количество исследований

Масса тела МУ№ 2102-79 1264

Поведенческие реакции по ряду тестов MP №2166-80 5440

Суммационно-пороговый показатель (СПГТ) C.B. Сперанский, 1965 1088

Число сердечных сокращений (ЧСС) И.В. Саноцкий, 1970 1088

Количество лейкоцитов В.Е. Предгеченский, 1960; Н.И. Бокунева и др., 1975 1088

Лейкоцитарная формула В.Е. Предтеченский, 1960; Н.И. Бокунева и др., 1975 6528

Количество эритроцитов В.Е. Предтеченский, 1960; Н.И. Бокунева и др., 1975 1088

Активность ацетилхолинэстеразы эритроцитов S. Hestrin, 1949, А. Н. Паннжов, 1966 412

Уровень гемоглобина "Биолатсст HB 400 S" 1088

Количество обшего белка A.A. Покровского, 1969 1088

Уровень мочевины "Биолатест-мочевина 450" 1088

Концентрация глюкозы "Lachema" 1088

Уровень пировиноградной кислоты (ПВК) B.C. Колб, 1982 1088

Коэффициенты относительной массы внутренних органов М.Л. Рылова, 1964 И.В. Саноцкий, 1970 5440

Гистологические исследования внутренних органов Г.А. Меркулов, 1969 4080

Результаты исследований по определению Limacmlesr обрабатывали методом вариационной статистики в программе Microsoft Excel с использованием критерия t Стьюдента, при этом достоверными считали отклонения при Р<0,05 (А. М. Мерков, 1974). При выявлении вредного действия веществ руководствовались общепринятыми критериями (МУ № 2163-80, И.В. Саноцкий, 1984, И.М. Трахтенберг и др., 1987).

При определении порога специфического действия ФОВ в качестве критерия использовали величину ингибирования АХЭ эритроцитов на 25% у 50% подопытных животных, взятых в опыт (Ю. С. Каган, 1978; О. О. Синицына, 2003).

Уход, содержание и умерщвление экспериментальных животных осуществляли в соответствии с правилами лабораторной практики в Российской Федерации (2003) и ГОСТ Р 53434-2009.

Всего в проведенных экспериментах было использовано 2074 белых беспородных крыс-самцов, массой 200-260 г.

Результаты исследования и их обсуждение.

При установлении СЬ5о при экспозициях продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа ФОВ изучали в нескольких концентрациях. Полученные данные приведены в таблице 2.

Клиническая картина интоксикации ФОВ была ■ однотипной и характеризовалась повышением двигательной активности, затрудненностью дыхания, обильным выделением мокроты, цианозом видимых слизистых мордочки, развитием судорожного синдрома. Гибель подопытных крыс происходила, как правило, после завершения очередного судорожного приступа на фоне остановки дыхания.

Таблица 2 - Параметры острой токсичности Ух, зарина и зомана, определенные в опытах на подопытных крысах при ингаляции различной продолжительности

Показатели токсичности Продолжительность экспозиции Ух Зарин Зоман

СЬзо, мг/м3 30 минут 0,185±0,027 13,80±0,98 8,30±0,74

1 час 0,110±0,012 7,94±0,62 4,30±0,44

2 часа 0,060±0,007 4,07±0,37 2,75±0,30

4 часа 0,033±0,004 1,78±0,16 1,38±0,15

Сопоставление величин СЬ50 и продолжительности экспозиций позволило выявить наличие обратной зависимости «концентрация-время-эффект» для каждого из соединений.

Обращает на себя внимание и тот факт, что при воздействии веществ в концентрациях близких К СЬ5о, гибель, примерно, половины подопытных особей, происходила за 10-15 минут до окончания экспозиции. Указанное обстоятельство позволило предположить, что независимо от продолжительности экспозиции, летальные исходы наступают при поглощении крысами одинакового количества вещества.

С целью проверки данного предположения были рассчитаны величины условно «поглощенных» средне смертельных доз (Т) для Ух, зарина и зомана при

каждой ингаляции по формуле Флюри: Т =-, где С - концентрация вещества в

ё

воздухе (мг/м3); V - объем вдыхаемого воздуха (85 мл/мин); I - время экспозиции (мин); g - масса тела животного (кг) (таблица 3) (Н. В. Лазарев, 1938; 3. И. Жолдакова, 2004).

Таблица 3 - Условно «поглощенные» дозы ФОВ при воздействии на уровне средне смертельных концентраций

Показатели токсичности Продолжительность экспозиции Vx Зарин Зоман

Токсодоза, мг/кг 30 минут 0,0024 0,18 0,11

1 час 0,0028 0,20 0,11

2 часа 0,0030 0,20 0,14

4 часа 0,0032 0,18 0,14

Таким образом, для достижения гибели 50% крыс, взятых в опыт, независимо от продолжительности экспозиции, необходимы практически равные дозы каждого из соединений. То есть в исследованном временном диапазоне воздействия ФОВ формула Габера сохраняет свою работоспособность (С. Н. Голиков, 1972; Н. В. Лазарев, 1935).

В специальной серии экспериментов при интратрахеальном введении ФОВ были определены DL50, которые составили для Vx 0,0044 мг/кг, для зарина -1,43 мг/кг и 0,28 мг/кг для зомана, при этом сравнение приведенных величин с прогностическими «поглощенными» средне смертельными дозами показало, что токсичность ФОВ снизилась, и наиболее существенно для зарина (таблица 3).

Предположительно, выявленный эффект явился следствием применения эфирного наркоза, поскольку летучие наркотики способны подавлять синтез и освобождение ацетилхолина (M. Alper, 1969; S. Q. Souter, 1980; P. W. Gage, 1981; N. Franks, 1982). Вероятно, вследствие этого требуется больше ингибитора АХЭ для обеспечения избытка медиатора в синапсе и развития токсического процесса.

В то же время общая анестезия не оказала существенного влияния на токсичность Vx, что, очевидно, может служить подтверждением того, что из-за наличия протонированного азота вещество в меньшей степени, чем зарин и зоман проникает в центральную нервную систему и в развитии интоксикации значительная роль отводится прямому взаимодействию с периферическими холинорецепторами (С. Н. Голиков, 1964; Т-М. Shih, 2005; J. Bajgar, 2005).

Поскольку при воздействии ФОВ неодинаковый уровень остаточной активности АХЭ в анатомических образованиях мозга связывают, как правило, с различной способностью соединений проникать в отдельные структуры ЦНС, то следовало предположить, что и морфологические изменения в нервной ткани будут иметь свои особенности.

В этой связи было исследовано влияние боевых органофосфатов на ультраструктуру caudatum putamen мозга крысы. Вещества вводили интратрахеально на уровне DLs0. Животных умерщвляли на фоне судорожного синдрома.

При воздействии Vx, в сравнении с контролем, обнаружено снижение электронной плотности (просветление) цитоплазмы пресинаптического отростка, появление вакуолей, электронно плотных гранул различных по размеру и отек митохондрии.

Изменения ткани мозга крысы после воздействия зарина со стороны пресинаптического отростка характеризовались просветлением цитоплазмы,

нарушением целостности плазматической мембраны и наличием темных осмиофильных включений. Также наблюдалось нарушение структуры клеточной мембраны нейрона.

После введения зомана было зарегистрировано темное осмиофильное миелиноподобное включение в синаптическом отростке, гомогенное затемнение цитоплазмы пресинаптического окончания и появление в нем осмиофильных вакуолей.

Таким образом, ультраструктурные изменения области саис^ит р1йатеп головного мозга крыс при интратрахеальном поступлении Ух, зарина и зомана на уровне БЬзо, отражают различные типы и стадии клеточного повреждения, характерные для состояния гипоксии (Н. Н. Боголепов, 1975; 1979).

Так, для действия Ух и зарина были типичны нарушения в нервной ткани по так называемому светлому типу, для которого характерны просветление цитоплазмы пресинаптического окончания, набухание митохондрий и нарушение целостности клеточной мембраны.

Однако при применении Ух изменения свидетельствуют о ранней стадии клеточной деструкции (отек митохондрии пресинаптического отростка), а при действии зарина - о завершающем этапе разрушения клетки (нарушение структуры клеточной мембраны пресинаптического окончания).

Светлая, электроннопрозрачная цитоплазма, по всей вероятности, указывает на уменьшение количества синаптических везикул, а появление электронноплотных гранул (для Ух) и осмиофильных включений различной формы (для зарина) - об изменении их структуры.

Повреждения, вызванные зоманом, с одной стороны, типичны для деструкции синапсов по темному типу, на'что указывает однородность затемнения цитоплазмы пресинаптического окончания. С другой стороны, появление крупного миелиноподобного осмиофильного включения в синаптическом отростке является одним из признаков тяжелой деструкции клеток мозга при гипоксии (Н. Н. Боголепов, 1975; 1979).

Анализ полученных данных позволил предположить, что интенсивность дегенеративных изменений зависит от структуры соединения. Если принять плотность цитоплазмы за критерий тяжести повреждения нейрональных структур, то ФОВ по эффективности воздействия можно расположить в следующем порядке (от большего к меньшему): зоман —► зарин —* Ух.

Выявленные отличия деструктивных процессов в синапсах, вероятно, обусловлены более высокой скоростью прохождения гематоэнцефалического барьера зарином и зоманом в сравнении с Ух, а также неодинаковым распределением ФОВ в различных структурах мозга, включая отдел дислокации респираторного центра (С. Н. Голиков, 1964; Т-М. БИШ, 2005; Bajgar, 2007).

Наряду с определением параметров острой токсичности при экспозициях той же продолжительности были проведены две серии экспериментов по установлению величин пороговых уровней воздействия ФОВ по интегральным показателям и по специфическому тесту. Полученные данные после статистической обработки приведены в таблице 4.

Для оценки состояния животных на уровне Ьіша(;ш'Є8г исследования проводили в динамике, то есть через 1 час после окончания ингаляции и через 1 сутки.

Таблица 4 - Токсикометрические характеристики, определенные в опытах на белых беспородных крысах-самцах при ингаляционном воздействии ФОВ различной продолжительности

Показатели токсичности Продолжительность экспозиции Ух Зарин Зоман

Ьіт«."1'4^ мг/м* 30 минут 0,0120 3,95 1,20

1 час 0,0059 1,70 0,95

2 часа 0,0033 1,0 0,38

4 часа 0,0017 0,32 0,24

итас!р (СЕ50), мг/м3 30 минут 0,0030*0,0006 1,30±0,15 0,096±0,011

1 час 0,0015±0,0004 0,67±0,05 0,047±0,008

2 часа 0,00075±0,0001 0,34±0,03 0,033±0,004

4 часа 0,00035±0,00009 0,16±0,01 0,015±0,004

При 30-минутной экспозиции эффективность Ух исследовали на трех уровнях воздействия: 3,2* 10~2 мг/м3 (I опытная группа); 1,2* 10"2 мг/м3 (И опытная группа); 2,4><10"3 мг/м3 (III опытная группа).

При действии вещества в наибольшей из испытанных концентраций было зарегистрировано 14 статистически значимых сдвигов исследуемых тестов, при этом о проявление вредного действия свидетельствовали изменения 4 показателей (повышение в крови гемоглобина и лимфоцитов, снижение сегментоядерных нейтрофилов и глюкозы).

При применении Ух на уровне 1,2хЮ~2 мг/м3 через 1 час после экспозиции имело место достоверное снижением числа сегментоядерных нейтрофилов и повышение лимфоцитов (в последнем случае изменение показателя выходило за пределы физиологических колебаний средне групповых значений (М±2а) контрольных животных). Указанная величина была признана близкой к пороговой, так как при ингаляции вещества в меньшей концентрации у подопытных крыс каких-либо статистически достоверных изменений обнаружено не было.

При определении ЫтасЩК8Г Ух в условиях 1 -часовой ингаляции было испытано действие вещества в следующих концентрациях: 2,0><10"2 мг/м3 (I опытная группа); 5,9х ДО"3 мг/м3 (И опытная группа) и 1,2хДО"3 мг/м3 (III опытная группа).

Полученные данные свидетельствуют о том, что у животных I опытной группы б интегральных показателей (повышение СПП, лейкоцитов, эозинофилов, снижение лимфоцитов, мочевины и глюкозы в крови) отражают наличие патологии. У подопытных животных II группы (С = 5,9х 10 мг/м3) после первого тестирования отмечали снижение количества сегментоядерных нейтрофилов, уровня гемоглобина и глюкозы. Изменение уровня глюкозы выходило за границы физиологической нормы. Все выявленные отклонения были обратимыми.

Для определения Ышас'те8Г при 2- часовой ингаляции эффективность воздействия Ух исследовали в концентрациях 1,2x10"2 мг/м3 (I опытная группа); 3,3х 10"3 мг/м3 (II опытная группа) и 6,2х Ю"4 мг/м3 (III опытная группа).

В I опытной группе было обнаружено изменение пяти показателей, характеризующих проявление вредного действия Ух (повышение СПП и количества лейкоцитов крови, снижение горизонтальной и суммарной активности и наблюдавшееся в динамике увеличение после затравки и снижение через сутки ЧСС).

При воздействии Ух на уровне 3,3x10'3 мг/м3 у животных зарегистрировано увеличение СПП, количества лейкоцитов, лимфоцитов и снижение относительной массы печени. Отклонение величины СПП было не только статистически достоверным, но и выходило за границы физиологической нормы.

При 4-часовой экспозиции Ух исследовали в концентрациях 7,0х10'3мг/м3 (I опьггная группа); ^хЮ^мг/м3 (II опытная группа) и З^юЛлУм3 (III опытная группа).

При наибольшем уровне воздействия отмечали патологические отклонения от нормы 6 показателей (повышение СПП, количества лимфоцитов и лейкоцитов, снижение ЧСС, суммарной активности, изменение во времени уровня эритроцитов в крови).

При ингаляции Ух в концентрации 1,7х10"3 мг/м3 у животных имело место статистически достоверное увеличение СПП, числа лейкоцитов, лимфоцитов, а также снижение суммарной двигательной активности, уменьшение количества сегментоядерных нейтрофилов. Из вышеперечисленных 5 отклонений только изменение СПП выходило за границы физиологических колебаний показателя (М±2ст) контрольной группы животных.

У особей III опытной группы при всех временных экспозициях статистически достоверных изменений исследуемых показателей не было.

При гистологическом изучении тканей внутренних органов животных всех опытных и контрольных групп после ингаляции Ух каких-либо структурных изменений не обнаружено.

Таким образом, выявленная зависимость «концентрация-эффект» позволила определить пороговые величины Ух при всех интервалах воздействия, при этом наибольшие из испытанных уровней были классифицированы как действующие, а наименьшие - в качестве недействующих.

При 30-минутной ингаляции зарина была исследована эффективность вещества в трех концентрациях; 6,5 мг/м3 (I опытная группа); 3,95 мг/м3 (И опытная группа) и 2,0 мг/м3 (III опытная группа).

При воздействии зарина на уровне 6,5 мг/м3 у животных наблюдали признаки интоксикации. По окончании ингаляции одна особь погибла. Летальный исход зафиксирован на фоне судорожного синдрома. В связи с этим, тестирование животных с применением комплекса показателей было признано нецелесообразным, а сама концентрация отнесена к действующей.

Ингаляция вещества в концентрации 3,95 мг/м3 сопровождалась снижением сегментоядерных нейтрофилов и повышением ПВК, при этом выраженность отклонений показателей от контроля указывало на проявления вредного действия зарина.

У подопытных крыс II группы изменений показателей, выходящих за пределы нормы, обнаружено не было. В связи с этим концентрация 2,0 мг/м3 была классифицирована в качестве недействующей. Соответственно, концентрация 3,95 мг/м3 отнесена к 1лшас!тегг.

В условиях 1-часовой ингаляции зарина были испытаны следующие уровни: 2,85 мг/м3 (I опытная группа); 1,7 мг/м3 (II опытная группа) и 0,95 мг/м3 (III опытная группа).

При ингаляции вещества в концентрации 2,85 мг/м3 на проявление вредного действия указывало изменение таких показателей, как СПП, частота норкового рефлекса, количество лимфоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов. В связи с чем данная концентрация изопрпилметилфторфосфоната отнесена к действующей.

При исследовании состояния белых крыс II опытной группы через сутки были выявлены отклонения двух показателей, выходящих за пределы значений (М±2а) контрольной группы животных: ■ уменьшение количества сегментоядерных нейтрофилов и повышение числа лимфоцитов. Вследствие чего концентрация 1,7 мг/м3 зарина была отнесена к пороговой.

При воздействии соединения на уровне 0,95 мг/м3 статистически значимых отклонений исследуемых показателей у животных отмечено не было при обоих сроках тестирования, что явилось основанием для того, чтобы классифицировать указанный уровень в качестве недействующего.

При 2-часовой ингаляции действие зарина исследовали в концентрациях 1,5 мг/м3 (I опытная группа); 1,0 мг/м3 (II опытная группа) и 0,3 мг/м3 (III опытная группа).

Сравнительный анализ статистически достоверных данных экспериментов позволил отнести концентрацию зарина 1,5 мг/м3 к действующей, так как она вызвала снижение ЧСС, количества эритроцитов, сегментоядерных нейтрофилов и повышение лимфоцитов, отклонения которых выходили за пределы значений (М±2с) контрольной группы животных.

При воздействии в концентрации 0,3 мг/м3 не было выявлено статистически достоверных изменений в сравнении с контрольными особями.

У животных II опытной группы (1,0 мг/м3) было обнаружено достоверное снижение числа сегментоядерных нейтрофилов, а также увеличение СПП, количества лимфоцитов и содержания глюкозы. При этом изменение уровня сахара выходило за границы бисигмалыюго диапазона значений контрольной группы.

В связи с изложенным, испытанные концентрации веществ были расценены в качестве действующей (1,5 мг/м3), пороговой (1,0 мг/м3- 1лтас'п,е8Г) и недействующей (0,3 мг/м3).

Зарин при 4-часовой экспозиции исследовали в концентрациях 0,9 мг/м3 (I опытная группа); 0,32 мг/м3 (II опытная группа); 0,07 мг/м3 (III опытная группа).

У животных I группы регистрировали наибольшее количество изменений, отклонения которых выходили за пределы значений (М±2о) контрольной группы животных: повышение горизонтальной, суммарной активности и лимфоцитов, уменьшение сегментоядерных нейтрофилов и ПВК. Данное обстоятельство характеризовало концентрацию 0,9 мг/м3, как действующую.

При поступлении зарина на уровне 0,07 мг/м3 статистически достоверных изменений по сравнению с животными контрольной группы обнаружено не было, что классифицировало концентрацию в качестве недействующей.

На уровне 0,32 мг/м3 только изменения в количестве сегментоядерных нейтрофилов (снижение) и лимфоцитов (увеличение) соответствовали критериям вредного действия, что и определило данную концентрацию, как пороговую.

Гистологическое исследование тканей внутренних органов подопытных животных на всех уровнях воздействия зарина каких-либо структурных изменений не обнаружило.

Эффективность 30-минутной ингаляции зомана исследовали в концентрациях 4,0 мг/м (I опытная группа); 1,2 мг/м3 (II опытная группа) и 0,4 мг/м3 (III опытная группа).

На уровне 4,0 мг/м3 у части подопытных крыс наблюдали клинические признаки отравления, проявлявшиеся отдышкой и тремором конечностей. С учетом изложенного; а также принимая во внимание наличие симптоматики интоксикации у животных, уровень воздействия зомана 4,0 мг/м3 был классифицирован в качестве действующего, а проведение комплексных исследований признано нецелесообразным.

У крыс III группы изменений исследуемых показателей зарегистрировано не было. В связи с этим концентрация 0,4 мг/м3 зомана классифицирована как недействующая.

У животных II опытной группы повышение СПП, мочевины и снижение суммарной активности отражали патологическое воздействие зомана на организм, что позволило считать указанный уровень воздействия как близкий к пороговому.

Воздействие зомана при 1-часовой экспозиции изучали в концентрациях 2,0 мг/м3 (I опытная группа); 0,95 мг/м3 (II опытная группа) и 0,60 мг/м3 (III опытная группа).

При поступлении вещества в концентрации 2,0 мг/м3 на проявления вредного действия указывали изменения таких показателей, как СПП, горизонтальная, вертикальная и суммарная активность, содержание глюкозы, мочевины, пирувата, количество эритроцитов и лейкоцитов.

Ингаляция пинаколилметилфторфосфоната в концентрации 0,95 мг/м3 вызывала у животных снижение горизонтальной, суммарной двигательной активности и уровня глюкозы, отклонения которых выходили за границы физиологической нормы.

Ингаляция зомана в концентрации 0,60 мг/м3 не сопровождалась статистически значимыми сдвигами показателей при обоих сроках тестирования, что классифицировало данный уровень в качестве недействующего.

Выявленная зависимость «концентрация-эффект» позволила охарактеризовать уровень вещества, равный 0,95мг/м3 как близкий к 1лтас'пКгг, а 2,0 мг/м3 - в качестве действующего.

Исследование эффективности 2-часовой ингаляции зомана осуществляли на уровнях 0,97 мг/м3 (I опытная группа); 0,38 мг/м3 (II опытная группа) и 0,11 мг/м3 (III опытная группа).

При воздействии соединения в концентрации 0,97 мг/м3 такие изменения, как увеличение количества красных кровяных клеток, лейкоцитов, уровней мочевины,

ПВК и глюкозы, а также снижение сегментоядерных нейтрофилов и норкового рефлекса, были не только статистически значимыми, но и выходили за пределы средне групповых величин (M±2g) животных контрольной группы.

В концентрации 0,38 мг/м3 зоман вызвал повышение эритроцитов, лейкоцитов и глюкозы. Наблюдавшиеся отклонения превышали границы физиологической нормы и были отнесены к проявлениям вредного действия.

На уровне 0,11 мг/м3 состояние подопытных крыс не отличалось от животных контрольной группы при обоих сроках исследования.

Суммируя вышеизложенное, можно констатировать, что при 2-часовой ингаляции зомана исследованные уровни по эффективности соответствуют: действующему (0,97 мг/м3), пороговому (0,38 мг/м3) и недействующему (0,11мг/м3).

При 4-часовой экспозиции действие зомана изучали в концентрациях 0,56 мг/м3 (I опытная группа); 0,24 мг/м3 (И опытная группа) и 0,09 мг/м3 (III опытная группа).

У особей I группы регистрировали статистически достоверное снижение СПП, числа сегментоядерных нейтрофилов, концентрации мочевины, общего белка и пирувата, а также повышение горизонтальной активности, уровня глюкозы и относительной массы печени. Изменения перечисленных тестов, за исключением общего белка, выходили за пределы М±2а соответствующих показателей контрольной группы животных.

Во II опытной группе на проявление вредного действия зомана указывало повышение у белых беспородных крыс горизонтальной активности и лимфоцитов, а также снижение количества сегментоядерных нейтрофилов.

На уровне 0,09 мг/м3 каких-либо достоверных отклонений исследуемых параметров жизнедеятельности в сравнении с особями контрольной группы не обнаружено.

В целом, по эффективности 4-часового воздействия, испытанные концентрации зомана были классифицированы следующим образом: 0,56 мг/м3 -действующая, 0,24 мг/м3 - близкая к пороговой (Limac'nte8r) и 0,09 мг/м3 -недействующая.

Необходимо подчеркнуть, что при определении пороговых уровней зомана не обнаружено структурных изменений тканей внутренних органов у подопытных крыс, в сравнении с животными контроля.

Сопоставление вышеизложенных результатов свидетельствует о наличие практически линейной зависимости между величинами токсичности Vx, зарина и зомана, продолжительностью ингаляции и полученными эффектами, то есть на субтоксических уровнях хроноконцентрационный тип действия токсикантов сохранялся.

Кроме того, было установлено, что значения Limac'ntesr Vx, зарина и зомана превосходили значения Limacsp в среднем в 4,3; 2,6 и 15,0 раз соответственно, что свидетельствует о наличии избирательности в действии ФОВ при всех экспозициях.

Также обращает на себя внимание тот факт, что концентрации ФОВ (Cmaxmtesr), вызвавшие наибольшее количество изменений интегральных показателей, превышали от 2 до 25 раз концентрации (Cmaxsp), при которых была максимально угнетена АХЭ эр1Ггроцитов (от 52% до 70% в зависимости от продолжительности

воздействия и структуры соединения), а визуальные проявления интоксикации у подопытных животных отсутствовали (таблица 5).

Данный феномен связан, по-видимому, с интенсивной детоксикацией ФОВ (J. Bajgar et al., 1991, 2009, 2011; P. Walday, 1992; M. Jokanovic, 2001, 2005; R. F. Genovese et al., 2009; V. C. Moser, 2011).

Очевидно, что интенсификации обезвреживания веществ способствует пролонгированное поступление ФОВ в низких концентрациях (J. А. Romano, Jr. and Brian J. Lukey, 2008; J. Bajgar, 2009). В этих условиях оставшееся количество соединений обеспечивает, в первую очередь, инактивирование АХЭ эритроцитов, БуХЭ плазмы, карбоксилэстеразы, арилэстеразы, а АХЭ синапсов оказывается «недосягаемой» для ингибитора, или же уровень её угнетения недостаточен для развития визуальных системных эффектов (С.Н. Голиков, 1964; J. Bajgar et al., 1991, 2009, 2011; P. Walday, 1992; M. Jokanovic, 2001, 2005; J. A. Romano, Jr. and Brian J. Lukey, 2008; F. Dorandeu et al., 2008; E. D. Lenz et al., 2010; V. С. Moser, 2011; F. Nachon et al., 2013).

В обобщенном виде развитие регистрировавшихся проявлений вредного действия может быть представлено следующим образом.

Остаточные количества «нативных» органофосфатов, вызывая некоторое угнетение синаптической холинэстеразы, модифицируют регулирующие функции ЦНС, вследствие чего развивается определенный гормональный дисбаланс, характеризующийся, в частности, повышением уровня кортикостерона, активности тирозинаминотрансферазы, что, по-видимому, является следствием нарушения выработки гипофизом тропных гормонов (Л. X. Гаркави, Е. Б. Квакина, Т. С. Кузьменко, 1998; J. Kassa et al., 2004, J. Bajgar et al., 2004; J. Fusek et al., 2004).

Таблица 5 - Концентрации ФОВ, ингаляция которых сопровождалась наибольшим инактивированием АХЭ эритроцитов белых беспородных крыс-самцов

Вещество Время экспозиции Концентрация, Cm,./13, мг/м3 Уровень ингибирования АХЭ, %

Vx ЗОминут 0,0095 60,0

1 час 0,0049 70,0

2 часа 0,00100 52,0

4 часа 0,00098 69,0

Зарин 1 час 0,92 58,0

2 часа 0,75 67,0

4 часа 0,40 65,0

Зоман 1 час 0,076 78,0

2 часа 0,070 75,5

4 часа 0,050 77,0

Вследствие складывающихся взаимоотношений в гипофиз-адреналовой системе изменяется интенсивность каталитических процессов, обеспечивающих как реакции биодеградации фосфорорганических соединений, так и течение обмена веществ в целом.

Кроме того, высокая энергозатратность процессов «расщепления» молекул ФОВ может приводить к дефициту кислорода. В свою очередь, развивающаяся гипоксия обуславливает накопление недоокисленных структур с повышенной реакционной способностью. Последние могут оказывать повреждающее действие на клеточные мембраны, при этом не исключаются и мембранотропные эффекты продуктов биодеградации ФОВ.

В ответ на проявление токсического стресса включаются механизмы, направленные, прежде всего, на сохранение гомеостаза. В этой связи изложенную токсикодинамику, очевидно, следует рассматривать и в качестве результирующих процессов, отражающих реакции адаптации (С. Н. Голиков, 1986).

Применительно к изложенному анализу экспериментальных данных следует добавить, что многопараметрические проявления низкоуровневых воздействий обусловливались особенностями токсикокинетики конкретного представителя ФОВ, а также продолжительностью ингаляции.

Необходимо подчеркнуть, что процессы детоксикации и реакции адаптации выявили свою достаточную эффективность, поскольку у подопытных животных через сутки, в целом, не отмечалось проявлений вредного действия.

В соответствии с требованиями Методических указаний 2.1.781-99 необходимым условием для обоснования АПВТ является наличие у веществ хроноконцентрационного типа действия.

Проведенными исследованиями было установлено наличие зависимости «концентрация-время-эффект» для всех ФОВ, которая сохранялась на всех уровнях воздействия.

Согласно принципам гигиенического регламентирования, обоснование норматива АПВрз осуществляется на основе наименьшей пороговой величины определенной в эксперименте путем применения к ней фактора безопасности или коэффициента запаса. В качестве показателя, адекватного указанным условиям, была использована величина Limacsp, а, с учетом того, что изучаемые ФОВ относятся к I классу опасности, обладают высокой специфичностью токсического действия и выраженными межвидовыми различиями, было признано целесообразным использовать коэффициент запаса 10. То есть АПВрз = Limacsp/10.

Применение указанного коэффициента запаса к соответствующим величинам Limacsp позволило получить следующие значения АПВр г: для Vx АПВр.з30минут= 0,0003 (3,0x10'4)мг/м3; АПВр.,.,ча<:= 0,00015 (1,5x10"4) мг/м3; АПВр.з2часа= 0,000075 (7,5*10"5) мг/м3; АПВрз4часа= 0,000035 (3,5х10"5) мг/м3;

для зарина

АПВр.з30минут= 0,13(1,3х10"1) мг/м3; АПВрз Ьас = 0,067 (6,7х10"2) мг/м3; АПВр.з.2часа = 0,034 (3,4x10"2) мг/м3; АПВр,4часа = 0,016 (1,6х10"2) мг/м3;

для зомана

АГШрз30минут= 0,0096 (9,6x10'3) мг/м3; АПВрз.1час= 0,0047 (4,7x10"3) мг/м3; АПВрз2часа = 0,0033 (3,3х10'э) мг/м3; АПВрл4часа= 0,0015 (l,5xl0J) мг/м3.

Токсикометрические характеристики (CL50, Limacmtesr, Limacsp) и АПВрл Vx, зарина и зомана были положены в основу разработки математической модели, определяющей зависимость величин этих показателей от продолжительности экспозиции (t). Для этих целей использовались уравнения линейной и нелинейной регрессии.

Оптимальные математические зависимости выглядят следующим образом для

Vx:

-0,833543. s

.-0,929653.

CLS0(t) = 0,1063575 ґ Limacintegr(t) = 0,0061613 t"4' Limacsp(t) = 0,0014897 t"1'029861; АПВрз. (t) = 0,00014897 f1-02986'; для зарина:

CL»(t) =

7,94 t"°'83354331, 0 <t <0,5; 13,8-5,86 (2t-l), 0,5 <t < 1; 7,94-3,87 (t-1), l<t<2; V. 4,07-2,29 (0,5t-l), 2 <t< 5;

1,71"0-929653, 0<t<0,5; 3,95-2,25 (2t-l), 0,5 <t< 1; Linv'^t^ ] 1,7-0,7 (t-1), 1 <t < 2;

„1-0,68 (0,5t-l), 2<t<5;

f 0,67Г1'02986, 0 <t<0,5; l,3-0,63(2t-l), 0,5 <t < 1; Lim^ (t) = ] 0,67-0,33(t-1), 1 < t < 2;

0,34-0,18(0,5t-l), 2 <t < 5;

АПВр j (t):

0,06711'029861, 0 < t < 0,5; 0,13-0,063 (2t-l), 0,5 <t< 1; 0,067-0,033 (t-1), l<t<2; 0,034-0,018 (0,5t-l), 2 <t < 5;

для зомана:

CL50 (t) =

4,3 t'1-1298607, 0 <t < 0,5; 8,3 - 4 (2t-l), 0,5 <t < 1; 4,3 - 1,55 (t-1), 1 <t<2; 12,75 - 1,37 (0,5t-l), 2 <t < 5;

0,7459 г0-929651, 0 <1 < 0,5; 1,2 - 0,25 (2М), 0,5 <К1; Ытас(I) =] 0,95-0,57(1-1), 1 <С<2;

0,38 - 0,14 (0,5Ы), 2 ^<5;

0,047 Г1'029861, 0 <К0,5; 0,096-0,049 (2М), 0,5 <К1; 1лтас5р(1) = ] 0,047 - 0,014 (М), 1 <К2;

0,033-0,018 (0,5Ы), 2<1<5;

0,00471 "1'0298б,; 0 <1 < 0,5; 0,0096 - 0,0049 (2М), 0,5<«1; АПВрз(1) = 0,0047-0,0014 (Ы), 1 < I < 2;

„0,0033-0,0018 (0,51-1), 2<1< 5.

Выведенные уравнения позволяют осуществлять прогнозирование токсикометрических характеристик исследованных ФОВ во временном диапазоне от 18 минут до 5 часов с достаточной степенью надежности, так как коэффициенты корреляции между экспериментальными данными и значениями соответствующих регрессионных функций превышают 0,999, а относительная погрешность колеблется от 3% до 5%.

Суммируя вышеизложенное следует констатировать, что впервые в унифицированных условиях (равные продолжительности ингаляций, осуществляемых при динамическом способе создания концентраций, однотипная биомодель, однородный набор показателей, использовавшийся для оценки состояния животных) были изучены токсические свойства Ух, зарина и зомана. Данные, полученные в идентичных условиях, способствовали повышению объективности сравнительного анализа параметров токсичности ФОВ, а также токсикодинамики соединений при их воздействии на сублетальных уровнях. Выявленная зависимость «концентрация-время-эффект» позволила обосновать величины АПВрз и разработать методику экстраполяции и интерполяции токсикометрических характеристик исследуемых соединений.

ВЫВОДЫ

1. На основе зависимости «концентрация-время-эффект» определены велргчины средне смертельных концентраций, а также пороговых уровней по комплексу интегральных показателей и активности ацетилхолинэстеразы эритроцитов при ингаляциях Vx, зарина и зомана продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа.

2. Ингаляционное поступление на смертельных и пороговых уровнях характеризуется наличием хронконцентрационного типа действия Vx, зарина и зомана.

3. Vx, зарин и зоман при всех временных экспозициях сохраняют свою специфичность действия, так как величины Lirnacmtesr превышают значения Limacsp.

4. При ингаляции Vx, зарина и зомана в концентрациях ниже средне смертельных, типичными патологическими проявлениями являются нарушения функции центральной нервной системы, иммунного статуса и обмена веществ.

5. Установлена вариабельность спектра «реагировавших» показателей, отражающих состояние центральной нервной системы, иммунного статуса и обменных процессов при воздействии Vx, зарина и зомана в концентрациях ниже летальных.

6. При действии ФОВ на ультраструюуру caudatum putamen головного мозга крысы при интратрахеальном введении в средне смертельных дозах, вещества располагаются (по убыванию повреждающего эффекта) в следующем порядке: зоман, зарин и Vx.

7. Экспериментально обоснованы, законодательно утверждены и введены в действие аварийные пределы воздействия Vx, зарина и зомана в воздухе рабочей зоны при экспозициях продолжительностью 30 минут, 1 час, 2 часа и 4 часа.

8. На основе математической модели рассчитаны прогностические токсикометрические характеристики и величины аварийных пределов воздействия ФОВ в воздухе рабочей зоны для временных интервалов от 18 минут до 5 часов.

РЕКОМЕНДАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ

ТЕМЫ

1. Для определения эффективности действия ФОВ в сублетальных концентрациях целесообразно использовать наряду со специфическим тестом (активность АХЭ) и комплекс показателей, отражающих состояние ЦНС, иммунной системы, а также обмена веществ.

2. При разработке АПВр з. вредных веществ необходимо учитывать величины предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны и воздухе атмосферы населенных мест.

3. Использованные в работе методические принципы и подходы могут быть адаптированы для экспериментального обоснования АПВр з. других классов и групп соединений, при производстве или применение которых могут создаваться предпосылки к возникновению химических аварий.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

* - публикации в изданиях перечня ВАК РФ

1. Аварийные пределы воздействия - новый вид гигиенических нормативов в обеспечении безопасности уничтожения химического оружия / В. Е. Жуков [и др.] // Сб. трудов совместного заседания секции №4 «Токсикология, гигиена, профпатология, индикация, дегазация при работе с высокотоксичными веществами» Проблемной комиссии ФМБА России. - «Фолиант»: Санкт-Петербург, 2007. - С.51-52.

2. Обоснование аварийных пределов воздействия Vx для воздуха рабочей зоны / В. Е. Жуков [и др.] // Реферативный сборник XXXVIII научной конференции «Ак1уальные вопросы теории и практики радиационной, химической и биологической защиты». - Вольск - 18, 9-11 апреля 2008. - С.72-73.

3. Аварийные пределы воздействия Vx для воздуха рабочей зоны / В. Е. Жуков [и др.] // IV научно-практическая конференция «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия». - Москва, 2-3 октября 2008. - С. 190-193.

4. *Кузнецова, Е. А. Экспериментальное обоснование аварийных пределов воздействия Vx в воздухе рабочей зоны / Е. А. Кузнецова В. Е. Жуков, Т. И. Колодий // Токсикологический вестник, №2. - 2009 . - С. 6-8.

5. Кузнецова, Е. А. Математическое прогнозирование аварийных пределов воздействия зарина в широком временном диапазоне / Е. А. Кузнецова, В. Е. Жуков, Т. И. Колодий // Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции «Химическая безопасность Российской Федерации в современных условиях». -Санкт-Петербург, 27-28 мая 2010. - С. 90-92.

6. Математическое прогнозирование аварийных пределов воздействия зомана в широком временном диапазоне / Е. А. Кузнецова [и др.] И Тезисы докладов пятой научно-практической конференции «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия». - Москва, октябрь 2010. - С. 187-190.

7. Кузнецова, Е. А. Аварийные пределы воздействия Ух, зарина, зомана и возможность их математического прогнозирования / Е. А. Кузнецова, Т. И. Колодий, В. Е. Жуков // «Химическая безопасность России: Медицинские и эколого-гигиенические аспекты» Тезисы юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию ФГУП НИИГТП ФМБА России. - Волгоград, 13-14 сентября 2011 г.— С.102-106.

8. ""Кузнецова, Е. А. Экспериментальное обоснование аварийных пределов воздействия зарина в воздухе рабочей зоны [Электронный ресурс] / Е. А. Кузнецова, В. Е. Жуков, Т. И. Колодий // Биомедицинский журнал: Medline.ru. -Профилактическая медицина, октябрь 2011. - Том 12. - С. 1119-1126. - Дата последнего обращения 6.05.2013. — Режим доступа: http://www.medline.ru/public/art/toml2/art90.html.

9. *Кузнецова, Е. А. Экспериментальное обоснование аварийных пределов воздействия зомана в воздухе рабочей зоны [Электронный ресурс] / Е. А. Кузнецова, В. Е. Жуков, Т. И. Колодий // Биомедицинский журнал: Medline.ru. -Профилактическая медицина, декабрь 2011. - Том 12. - С. 1342-1349. - Дата последнего обращения » 6.05.2013. - Режим доступа: http://www.medline.ru/public/art/toml2/artl09.html.

Ю.Кузнецова, Е. А. Токсикодинамика низкоуровневых воздействий Ух при ингаляциях различной продолжительности / Е. А. Кузнецова, В. Е. Жуков // Медико-биологические аспекты обеспечения химической безопасности Российской Федерации. Сборник трудов Всероссийского симпозиума, посвященного 50-летию со дня основания ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России. - «ЭЛБИ-СПб»: Санкт-Петербург, 2012. - С. 165-167.

Садчикова Елена Александровна

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ АВАРИЙНЫХ ПРЕДЕЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 24.10.2013. Формат 60X84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Уч. -изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 434/7.

Отпечатано с готового оригинал-макета заказчика

в типографии издательства «Перемена» - 400066, г. Волгоград, пр. им. В. И. Леиина, 27