CC BY
9
tfadiotelemetric method, showed a 2-iold increase in the average inspiration depth in the workers engaged in the repair of open-hearth furnaces. Their lung ventilation in course of various kind of work amounts to an average of 24,6 to 32,G 1/min. Among the groups of workers busy in the repair of furnaces, cases of pneumoconiosis were encountered. An improvement of working conditions in repair of open-hearth furnacess may be attained by introduction of various mechanical aids when open-hearth furnaces are being reconstructed.
УДК 612.014.482 : (612.1 + 612.119
СОСТОЯНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И КОСТНОМОЗГОВОГО
КРОВОТВОРЕНИЯ в УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО ПОСТУПЛЕНИЯ в ЖИВОТНЫЙ ОРГАНИЗМ КАЛЬЦИЯ45
В. И. Тернов
Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Широкое применение в народном хозяйстве нашел радиоактивный изотоп кальция — Ca45. Достаточно сказать, что его потребление в СССР лишь за период с 1954 по 1956 г. увеличилось в 22 раза. В металлургии с помощью Ca45 исследуют движения газов, шихтовых материалов, скорости распределения скрапа, движение металла и легирующих элементов (Н. И. Волкова). В сельском хозяйстве применение Ca45 помогает проследить за движением влаги и выщелачиванием элемента из почв в зависимости от усвоения его растениями (В. А. Розин и В. И. Евдокимова). В биологической и медицинской науке этот изотоп применяют в качестве индикатора для изучения различных процессов, связанных с минеральным обменом организма как в норме, так и при патологических состояних (Ц. JI. Комар; О. С. Квирквелия 1; А. Д. Белов; Н. И. Кузнецов и др.).
Кальций45 является ß-излучателем с максимальной энергией ß-частиц, равной 0,2 Мэв, и периодом полураспада в 152 дня.
Данные о высокой биологической активности Ca45 (В. Н. Стрельцова и Ю. И. Москалев; Anderson с соавторами; Н. А. Токовой и М. В. Анисимов; Н. Н. Литвинов) получены при однократном, реже многократном введении животным больших доз этого изотопа. Сведения о действии Ca45 при хроническом поступлении его в организм не освещены в литературе. Существующие в СССР предельно допустимые концентрации Ca45 являются расчетными и не подтверждены биологическими исследованиями.
Мы задались целью получить данные для биологического обоснования расчетных предельно допустимых концентраций Ca45 в воде открытых водоемов и источников водоснабжения.
Исследовано 248 белых крыс-самцов с исходным весом 228 +12 г, разделенных на б равных групп. Четыре группы животных были опытными: 1-я группа получала ежедневно с помощью автопоилок радиоактивный Са45С1г в дозе 0,0009 мккюри/кг, 2-я группа—0,009 мккюри/кг, 3-я группа — 0,09 мккюри/кг, что превышает установленные в СССР предельно допустимые концентрации этого изотопа в воде открытых водоемов и источников водоснабжения соответственно в 10, 100 и 1000 раз (в перерасчете на вес животного) 2. Животные 4-й группы получали ежедневно с помощью автопоилок стабильный СаС1г в дозе, эквивалентной количеству этого элемента, вводимого крысам 3-й группы. Ввиду разного срока начала эксперимента с животными I, 3 и 4-й групп (осень) и 2-й группы (лето) мы вынуждены были взять 2 группы животных биологического контроля (интактные одного возраста с опытными крысами)
1 Кандидатская диссертация. Тбилиси, 1958.
2 При расчете этих доз исходили из предпосылки, что взрослый человек весом 70 кг выпивает в сутки 2,2 л воды.
ш • * . | . > • • • * • « К * • »
Животные 5-й группы были контрольными к 1, 3 и 4-й опытным группам, а животные 6-й группы — к крысам 2-й опытной группы.
Раз в месяц у животных регистрировали вес и отмечали общее состояние (аппе-1ИТ, подвижность, волосяной покров).
Исследование периферической крови (количество эритроцитов, ретикулоцитов, содержание гемоглобина, цветной показатель крови, количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула) проводили у 12 животных из каждой группы по общепринятым методам до начала введения Са45, а затем через каждые Р/2 месяца на протяжении 9_1072 месяцев. У животных 2-й и 6-й групп первое исследование периферической
крови проведено через 3 месяца. *
Состояние костномозгового кровотворения у животных 1, 3, 4 и 5-й групп исследовали через Р/2. 3, 6 и 9 месяцев, а у 2-й -и 6-й групп — через 77г и 1072 месяцев ■осле начала введения Са45.
Костный мозг извлекали из бедренной кости, размешивали его в капле сыворотки, после чего на предметном стекле делали мазок. Окрашивание мазков костного мозга и периферической крови проводили по методу Паппенгейма. Для расчета дозы излучения в критическом органе (скелете) периодически определяли уровень радио-.активности в бедренных костях.
/ ^ I
5 { ' I 1
На протяжении всего периода наблюдений видимых признаков лучевого поражения у всех крыс, получавших Са45, отметить не удалось: все они развивались нормально и прибавляли в весе. У животных 1-й группы (0,0009 мккюри/кг) за весь срок наблюдений существенных различий в количестве эритроцитов, гемоглобина и цветного показателя по сравнению с контролем не было: число эритроцитов колебалось в пределах 7,19—7,89 млн., содержание гемоглобина было от 13,9 до 14,6 г%, а цветной показатель составлял 0,53—0,61. Через \1/2 месяца после начала опыта наметилась преходящая тенденция к уменьшению числа ретикулоцитов в периферической крови (табл. 1), причем достоверно выраженной ретикулопении не выявлено.
Таблица 1
1 а о ли
Количество ретикулоцитов в периферической крови белых крыс (в %0)
Группа
Срок исследования
До начала введения изотопа Через 11/2 месяца . Через 3 месяца . . Через 41/2 месяца . Через 6 месяцев . . Через 71/2 месяцев Через 9 месяцев . . Через 101/г месяцев
1-я 0,0009 мккюри/кг М-\-т
17±1,4 12±1,3 11± 1,3 12+2,6 15±4,5 14±2,0 15±0,8
2-я 0.009 мккюри/кг М 1-т
17±2,0
10±2,0 10±2,0 16± 1,2 11 + 1,7 13±3,6 11 ± 1,5
14+1,0 14+1,4
9+1,3 9+1,3 9 + 1.5
9 ±2,2 5±0,8
4-я стабиль ный Са М+т
21 + 1,7 20 + 1,7 19+1,2 16±0,9 20±2,7 18±1.9 17+1,4
5-я биологический контроль Л*+т
18+1,7 17+1,5 15± 1,1 19±2,2 18 + 1,0 19+1,4
17+1,1
б-я биологический контроль М+т
15±1,8
12+1,1 12+1,6 12+1,8 16±3,8 13+2,0 15+1,6
Количество лейкоцитов в крови крыс через Р/2 месяца несколько повысилось (табл. 2) и в последующем оставалось на более высоком уровне, чем у контрольных животных. Это увеличение было вызвано вначале повышением абсолютного числа лимфоцитов, а в дальнейшем— числа нейтрофилов (табл. 3 и 4).
Через 4*/г месяца число нейтрофилов в крови достигло максимума (7,6 тыс.), после чего несколько снизилось и осхавалось примерно на одном уровне до конца наблюдений. После начала введения Са45 в лейкоцитарной формуле отмечен незначительный сдвиг в сторону увеличения процента нейтрофилов, однако к 9-му месяцу лейкоцитарная формула была такой же, как и у контрольных животных. Через Р/2 месяца в крови подопытных животных отмечено незначительное повышение числа нейтрофилов и лимфоцитов с качественными измене-
/
Таблица 2
Количество лейкоцитов в периферической крови белых крыс (тыс. в I мм3)
Группа
Срок исследования
1-я 2-я 3-я 4-я
0,0009 0,009 0,09 стабиль
мккюри/кг мккюри/кг мккюри/кг ный Ca
М±т М~\~т М+т Af+m
5-я биологический контроль Ai+m
6-я биологи -ческий контроль
До начала введения кальция Через П/о месяца . Через 3 месяца . . Через А1/2 месяца . Через 6 месяцев . . Через 7V2 месяцев Через 9 месяцев . . Через IOV2 месяцев
17,2±0,8 14,8±0,9 15,2±0,7 17,0±0,6
17,1 + 1,3 15,2± 1,0
20,1±2,2 18,б± 1,6 19,7± 1,6
19,7±1,7 16,6±0,6 15,1 ±0,8
17,7±1,2 16,9±0,8 19,5±1,7|18,7±1,5
17,5±1,0 16,1±1,2 14,5±0,7
18,9±1,4 17,9± 1,8 17,4±1,3
23,5±2,2
I
15,8±0,9 13,9±0,8 15,7± 1,6 16,4±0,8 14,7± 1,6 18,3±0,9 15,5±0,9
19,6± 1,0 18,7±1,2
13,0±1,5
19,8± 1,5 14,2±1,0 15,2± 1,0 15,9± 1,2 16,2+1,5 19,1±1,5 17,2+2,1 17,3± 1,4
15,4+1,5
Таблица 3
Количество лимфэцитов периферической крови белых крыс (тыс. в 1 мм3)
Группа
I
Срок исследования
1-я 0,0009 мккюри/кг М±т
2-я 0,009 мккюри/кг Af+m
3-я 0,09 мккюри/кг М-1 т
4-я стабиль ный Ca Af+m
5-я биологический контроль Ai+m
6-я биологи -ческий контроль М+т
До начала введения изотопа Через 1У8 месяца . Через 3 месяца . . Через 41/2 месяца . Через 6 месяцев . . Через 7у/2 месяцев Через 9 месяцев . . Через Ю1/* месяцев
12,5+0,4 11,5±0,6 14,2+0,1
11,0±0,8 12,0+0,8
13,0+1,0 11 »5+0,9
10,2+0,6 13,3± 1,1 11,3±0,7 11,2+1,0
9,2+0,6 11,5±0,4 13,8+1,4
7,7+0,6,13,4+1,7
11,8±1,0
13,5+2,1 15,5±1,1
13,3± 1,0 10,9+0,7
13,3±0,6 11,0+1,1 9,4+0,5 11 »2+0,7 10,8±0,5 13,3± 1,0 11,9+0,8
13,4+0,9 10,0+0,3 11 »6+0,7
9,9±0,5 9,4+0,8 10,5+0,9
13,1±0,9 9,7+1,0 11,3+0,3
Ю,8±0,9 Ю,5±1,1
11,5± 1,4
10,9+ 1,1 10,9+1,2
Таблица 4
Количество нейтрофилов в периферической крови белых крыс (тыс. в 1 мм3)
Группа
Срок исследования
1-я 0,0009 мккюри/кг Af+m
2-я 0,009 мккюри/кг Ai+m
3-я 0,09 мккюри/кг M~hm
4-я стабиль на я Ca Ai+m
5-я биологический контроль M-hm
' б-я
биологи -ческий контроль Ai+m
До начала введения изотопа
Через 11/2 месяца .
Через 3 месяца . .
Через 41/2 месяца .
Через 6 месяцев . .
Через 71/2 месяцев
Через 9 месяцев . .
Через 101/2 месяцев
5,0±0,5 4,9+0,8 6,8±0,9
7,6+0,3
6,1±0,7 6,6±0,6 6,5±0,8
2,3±0,3
4,4+0,6 4,1 ±0,6 4,3±0,4
4,7±0,5 3,2±0,3 4,2±0,3
4,0±0,3 2,9±0,2 3,2±0,4 2,7±0,4 2,9±0,2 3,7±0,8 4,0±0,4
3,0±0,3 3,5±0,4 3,1 ±0,4 4,0±0,5 3,7±0,4 5,4±0,7 5,7±0,6
4,2±0,5 4,4±0,7 3,8±0,4 4,7± 1,0 4,4±0,6 5,6+: 1,1 5,9± 1,0
2,4±0,6-
4,5±0,7 3,4±0,3 4,2±0,5 5,8±0,6 4,8±0,6 4,1±0,5
ниями. Однако к концу эксперимента качественные изменения клеток крови подопытных животных были выражены в такой же степени, как и у контрольных крыс.
Анализ миелограмм показал, что у подопытных животных к 9-му месяцу наблюдений имелась лишь незначительная активация митоти-ческой активности: делящиеся клетки белого ряда составляли в.
среднем 2,1%, тогда как у контрольных животных они были равны 0,9%.
У животных 2-й группы (0,009 мккюри/кг) количество эритроцитов, гемоглобина и цветной показатель колебалось в тех же пределах, что и у контрольных животных. Не отмечено и закономерных изменений со стороны ретикулоцитов. Обращает на себя внимание только несколько большая неустойчивость числа ретикулоцитов в крови (см. табл. 1).
Изменения общего количества лейкоцитов в крови подопытных крыс были незначительны и шли в основном параллельно с изменениями у контрольных животных (см. табл. 2). Лишь через Ю1/* месяцев количество лейкоцитов в крови крыс, получавших Са45, значительно возросло (до 23,5 тыс.). Через 9 месяцев отмечено статистически достоверное (Р = 0,05) снижение числа нейтрофилов в крови подопытных животных (3,2 тыс.) по сравнению с контрольными (4,8 тыс.). Через 101/г месяцев в крови подопытных крыс несколько увеличилось абсолютное количество лимфоцитов. Особых изменений со стороны лейкоцитарной формулы не было. Через 3 месяца возникли умеренно выраженные качественные изменения клеток крови, главным образом нейтрофилов; через 101/2 месяцев фрагментоз ядра в среднем составил 3,6%, тогда как в контроле он не превышал 2%.
У подопытных животных в костном мозгу через 101/г месяцев отмечена только небольшая тенденция к уменьшению количества клеток нейтрофильного ряда (45,6% при 40,2% в контроле).
У животных 3-й группы (0,009 мккюри/кг) количество эритроцитов, гемоглобина и цветной показатель колебались в тех же пределах, что и в контроле. Лишь через 71/г месяцев количество эритроцитов у подопытных животных (6,57 млн.) было несколько ниже, чем у контрольных. Количество ретикулоцитов в крови крыс снизилось до 9%о уже через 3 месяца и до 7*/2 месяцев держалось на этом уровне, после чего ретикулопения еще более углубилась (см. табл. 1).
Общее количество лейкоцитов в крови подопытных животных на протяжении всего срока наблюдений не уменьшалось. Однако уже через Р/г месяца после начала введения Са45 абсолютное количество нейтрофилов в крови подопытных крыс снизилось и оставалось ниже, 1»ем у контрольных, до конца наблюдений с минимальным значением 2,7 тыс. в 1 мм3 (через 41/г месяца).
У подопытных животных в крови имелись качественные изменения клеток, причем количество поврежденных лейкоцитов прогрессивно возрастало. К 9 месяцам нейтрофилы с фрагментированными ядрами составили 7% при 1,6% в контроле. Появились и другие качественные изменения лейкоцитов: гиперсегментации ядра нейтрофилов, вакуолизация ядра и протоплазмы лимфоцитов, повышенный процент лизиро-ванных клеток.
В костном мозгу подопытных животных уже через 3 месяца отмечено уменьшение клеток нейтрофильного ряда (42,4, 36,5 и 33,2% через 3, 6 и 9 месяцев, тогда как у контрольных животных он был равен соответственно 48,7, 50,5 и 48,0%).
Выявлена задержка созревания клеток нейтрофильного ряда костного мозга на стадии юных форм: индекс созревания у подопытных животных через П/г—9 месяцев был равен 1,06—1,25, а у контрольных— 0,91—0,81. Изменений со стороны красного ростка костного мозга не было. В результате уменьшения числа нейтрофильных клеток и относительного увеличения клеток красного ряда лейко-эритробласти-ческий индекс у опытных животных снизился с 1,9 (через П/2 месяца) до 0,9 (через 9 месяцев). Изменений кровотворной системы у животных, получавших стабильный кальций, не наблюдалось. Отсутствие нарушений периферической крови и костномозгового кровотворения у жи-
вотных. получавших в течение 9—1072 месяцев Са45 в дозе 0,0009 мккюри/кг (1-я группа), и неустойчивость некоторых показателей у крыс, получавших этот изотоп в дозе 0,009 мккюри/кг (2-я группа), заставили нас заняться выявлением возможных скрытых, но временно компенсированных поражений системы крови методом применения функциональной пробы. С этой целью после окончания периода введения Са45 у крыс изучали лейкоцитарную реакцию в ответ на внутримышечное введение чужеродного ^-глобулина из расчета 0,001 мл на 1 г веса животного. Установлено, что характер и выраженность ответной реакции на введение белка у животных 1-й и 2-й групп и в контроле одинаковы: в крови всех животных через 4 часа после введения у"гл°булина резко увеличивалось общее число лейкоцитов (главным образом за счет нейтрофилов) с последующим постепенным снижением и возвращением к исходным данным на 7-е сутки. Кроме того, как у подопытных, так и у контрольных животных введение у-глобулина сопровождалось одинаково выраженным левым сдвигом в лейкоцитарной формуле.
Таким образом, исследования состояния периферической крови и костномозгового кровотворения у белых крыс в условиях хронического поступления в организм малых, близких к расчетным предельно допустимым концентрациям, доз Са45 показали, что характер изменений находится в прямой зависимости от вводимой дозы изотопа.
Наибольшие изменения кровотворной системы отмечены у животных, получавших в течение 9 месяцев изотоп в дозе 0,09 мккюри/кг, что превышает расчетную предельно допустимую концентрацию его в воде в 1000 раз и обусловливает поглощенную дозу в критическом органе (скелете) за весь срок наблюдения около 190 рад. У этих животных уже через 3 месяца обнаружены признаки нарушения костномозгового кровотворения (уменьшение процента клеток нейтрофильного ряда и задержка процесса созревания их на стадии юных форм). В то же время в периферической крови крыс уменьшилось количество нейтрофилов и появились выраженные качественные изменения их. Хотя количественных изменений лимфоцитов не было, имелись качественные изменения их. Отмечены и нарушения со стороны красной крови: прогрессивное уменьшение количества ретикулоцитов и периодическое снижение числа эритроцитов в периферической крови. Все эти данные свидетельствуют о наличии у животных четких признаков хронического лучевого поражения.
У животных, получавших Са45 в количестве, в 100 раз превышающем предельно допустимые концентрации (0,009 мккюри/кг, поглощенная доза в скелете за 10 72 месяцев 25 рад), имелась некоторая тенденция к уменьшению количества нейтрофилов костного мозга, а также неустойчивость отдельных показателей периферической крови (лейкоциты, нейтрофилы, ретикулоциты), но выраженного лучевого поражения кровотворной системы не наступило. Проба с введением у~гл°булина показала, что организм крыс этой группы обладает большими возможностями компенсировать незначительные нарушения отдельных звеньев кровотворной системы.
Нормальные процессы костномозгового кровотворения у животных, получавших Са45 в дозе, в 10 раз превышающую расчетную предельно допустимую концентрацию (0,0009 мккюри/кг, поглощенная доза в скелете за 9 месяцев 2 рада), дают право предполагать, что некоторое увеличение в периферической крови количества лейкоцитов (за счет нейтрофилов) можно рассматривать как перераспределительное. Дополнительным подтверждением отсутствия сколько-нибудь значимых признаков поражающего действия Са45 в этой дозе явилась проба с введением чужеродного у-глобулина: подопытные животные реагировали на раздражение так же, как и здоровые крысы.
Выводы
t* ' 1 v **" . 1У f !? \ ' v и ; 1
1. Ежедневное (в течение 9 месяцев) поступление в организм белых крыс радиоактивного Са45 в количестве 0,09 мккюри/кг (поглощенная доза в скелете за весь срок наблюдения 190 рад) вызывает через 3 месяца появление признаков хронического лучевого поражения кро-
вотворной системы.
2. При поступлении Са45 в дозе 0,009 мккюри/кг (поглощенная доза в скелете 25 рад) организм белых крыс способен длительно и стойко компенсировать незначительные нарушения отдельных звеньев кровотворной системы; ввиду этого выраженное лучевое поражение ее не наступает на протяжении IOV2 месяцев.
3. Са45 при ежедневном поступлении в организм белых крыс на протяжении 9 месяцев в дозе 0,0009 мккюри/кг (поглощенная доза в скелете 2 рада) не вызывает существенных нарушений кровотворной системы.
ЛИТЕРАТУРА
Белов А. Д. Труды Ветеринары, акад. М„ 1958, т. 22, № 2, стр. 47.—В о л к о-ь а Н. И. Гиг. труда, 1961, № 4, стр. 24.—Кузнецов Н. И. Мед. радиол., 1961, № 10, стр. .88 — JI и т в и н о в H. Н. В кн.: Сборник рефератов по радиационной медицине. М., 1962, № 5, стр. 78.—Роз и н В. А., Евдокимова В. И. В кн.: Осушение болотных и заболоченных почв нечерноземной зоны Европейской части СССР. Минск, I960, стр. 213— Стрельцова В. Н., Москалев Ю. И. Мед. радиол., 1957, № 7, стр. 39—Т о к о в о й H. А., А н и с и м о в М. В. В кн.: Вопросы биофизики, биохимии и патологии эритроцитов. Красноярск, 1960, стр. 328.—A n d е г s о n W., Zander G., Kuzma J. F, Arch. Path., 1956, v. 62, p. 262.
Поступила 23/111 1964 r.
THE STATE OF THE PERIPHERAL BLOOD AND THE BONE MARROW HEMOPOIESIS DURING THE CHRONIC INTRODUCTION OF CALCIUM4* INTO THE
ANIMALS BODY
V. /. Ternov
• 4 « Л -
The state of the homopoietic system was studied in albino rats under conditions of long-term introduction into the gastro-intestinal tract of the isotope-in doses 10, 100 and 1000 times higher than the maximum permissible concentration (0,0009—0,09 microcu-rie/kg). It was found that it is already in 3 months that a dose exceeding 1000 times the maximum permissible concentration (0,09 microcurie/kg) causes a chronic radiation affection of the homopoietic system. The isotope in a dose 100 times greater than the maximum permissible concentration (0,009 microcurie/kg) when administered for a period of IOV2 months, produced unstable shifts in certain indices of the peripheral blood and bone marrow hemopoiesis without any marked signs of radiation disease. The administration of calcium45 in a dos^ exceding 10 times the maximum permissible concentration (0,0009 microcurie/kg) for a period of 9 months produced no changes in the homopoietic system.
%
УДК 371.388 : 371.71!
ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЙ В СЛЕСАРНОЙ МАСТЕРСКОЙ
ШКОЛЫ
I % . ,
Канд. мед. наук Н. М. Попова, В. М. Зубкова
Институт гигиены детей и подростков АМН СССР, Москва
й ••
1 Для обоснования рациональной с гигиенической точки зрения структуры занятий в школьных мастерских очень важно выявить степень нагрузки учащихся при выполнении ими основных трудовых операций и установить влияние этих операций на организм школьников. Чтобы решить эту задачу, мы провели исследования в слесарной ма-
