CC BY
8
УД К1615.47:616-001.29-092.9
Л. Г. Диденко, Н. В. Старцев, И. М. Расин, В. П. Ведерников
УСТАНОВКА ДЛЯ ИНГАЛЯЦИОННОЙ ЗАТРАВКИ МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ СУБМИКРОННЫМИ АЭРОЗОЛЯМИ
Одним из возможных путей поступления радионуклидов в организм является ингаляционный. Поведение в отделах дыхательной системы частиц с массовым (активным) медианным аэродинамическим диаметром более 0,5 мкм достаточно хорошо изучено (Task Group on Lung Dyramics). В то же время поведение субмнкронных частиц в организме при ингаляционном поступлении остается практически неизученным, что связано в основном с трудностями их получения и измерения их дисперсных характеристик. Между тем имеются сведения о наличии существенной доли субмикронных частиц в аэрозолях, образующихся при аварийных ситуациях на объектах атомной энергетики (Allen и со-авт.), добыче урановых руд (Harley), а также в воздухе жилых помещений, где продукты распада радона в основном размещены на частицах диаметром менее 0,2 мкм (Haque и Collinson; Raabe).
Для изучения поведения субмикронных частиц в организме необходима установка для ингаляционной затравки лабораторных животных. В отечественной литературе описываются установки для ингаляционной затравки лабораторных животных (И. П. Валезнев и соавт.; В. И. Матвеев). Однако в этих сообщениях характеризуются сами затравочные устройства, а не способ получения аэрозолей. Имеются также сведения о получении аэрозолей (В.»Д. Дунский и соавт.) бэз конкретного рассмотрения вопроса об ингаляции их лабораторными животными. Кроме того, не освещается получение субмикронных аэрозолей. Упоминается лишь о возможности получения таких аэрозолей путем распыления растворов солей в высокотемпературную зону (В. Д. Дунский и соавт.), однако при этом не указываются размеры получаемых частиц.
Исходя из этого, для проведения различного рода биологических исследований с ингаляционным поступлением субмикронных аэрозолей в организм мелких лабораторных животных (кры:ы) мы разработали и смонтировали установку, позволяющую получать такие частицы, а также отработали методику определения дисперсных характеристик данных аэрозолей.
При разработке установки к ней предъявлялись следующие требования: возможность получения субмикронных аэрозолей, постоянство дисперсного состава и концентрации аэрозолей в обьеме затравочной камеры во время ингаляции, простота и высокая надежность изменения аэроцисперсных характеристик и концентрации аэрозолей. Все эти требования в значительной мере удалось соблюзти, используя стандартные узлы от существующих установок (И. П. Валезнев и соавт.; Pestaner и Ga-vantmen).
Для получения аэрозолей использовали принцип
распыления водных растворов солей в высокотемпературную зону. Для получения жидких аэрозолей применяли генератор, аналогичный распылите- * лю из работы Рез1апег и Оауап1теп. Генератор создает жидкий аэрозоль, который поступает через кварцевую трубку в электропечь сопротивления СУОЛ-0,25.1 /12-М-1. В электропечи при 1100 °С происходит взрывное вскипание воды и образуются твердые субмикронные частицы. Мы использовали в качестве распыляемого раствора оксалат железа, меченный 80У. Из оксалата железа при 1100°С получается аэрозоль оксида железа. Размер частиц зависит от многих параметров: температуры электропечи, давления в распылителе, диаметра сопла распылителя, концентрации распыляемого раствора и др. Экспериментально установлено, что для получения аэрозолей разной дисперсности лучше всего изменять концентрацию распыляемого раствора. При изменении концентрации распыляемого раствора от 10 мг до 0,1 мг Ие на 1 мл медианный * диаметр по активности изменяется от 0,4 до 0,04 мкм.
После электропечи аэрозоль поступает в расширитель, где температура воздушного потока резко снижается, а затем — в затравочную камеру. В качестве последней используют установку И. П. Валезнзза и соавг. Дня поддержания постоянного давления в затравочной камере применяют разряжаюцчй насос. Давление в камере контролируется манометром и поддерживается постоянным — 4ЭЭ Па. Жчзотных размещают в восьми пеналах по диаметру камеры. Конструкция пеналов такова, что лишь но: животного находится в затравочной камере, тем самый поверхностное загрязнение животных сводится к минимуму. Дня контроля за аэродислерсными характеристиками аэрозолей предусмотрен канал для отбора проб.
Затравочная камера помещена под колпаком принудительной вентиляции. Воздух из камеры проходит через четыре сменных фильтра АФА РМП-20, затем — через пакетный фильтр и выходит в закрытое пространство под камерой, из которого с помощью принудительной вентиляции выбрасывается в атмосферу через стационарный фильтр. ОЗьемная скорость прокачки воздуха измеряется газосчетчиком барабанного типа. Пульт управления установкой выведен в другое помещение. Дверь в рабочее помещение, где находится ингаляционная установка, заблокирована. Для контроля за чистотой воздуха в рабочей комнате установлен аэрозольный радиометр РА-12Ф-1М. Схема установ- • кя приведена на рисунке.
Для измерения дисперсных характеристик аэрозолей мы использовали шестикаскадный импактор, сконструированный и изготовленный в Московском
Схема установки для ингаляционной затравки мелких
лабораюрных животных. 1 — компрессор; 2 — генератор (распылитель): .'— трубчатая электропечь; 4 — расширитель: 5 — затравочная камера; 6 — пеналы с животными: 7 — аллонжи для фильтров АФА РМГ1-20; 8 — пакетный фильтр; 9 — газосчетчик барабанного типа; 10 — разряжающий насос; 11 — манометр; 12 — стационарный фильтр;
13 — вытяжной вентилятор. Ч
ф инженерно-физическом институте. Импактор был откалиброван по стандартной методике (Б. Н. Рахманов и соавт.).
Методика определения дисперсных характеристик аэрозолей с помощью каскадных импакторов описана О. М. Зараевым и соавт. В соответствии с ней после отбора пробы производится радиометрирова-ние коллекторных пластин импактора и определяется доля активности, сосредоточенная на частицах определенного интервала размеров. Исходя из предположения, что распределение активности по размерам частиц описывается логарифмически нормальным законом (О. М. Зараев и соавт.), при определении численных значений параметров распреде-
* ления использован метод наименьших квадратов. Дисперсные характеристики аэрозолей рассчитаны на ЭВМ «Наири-3-2».
С целью проверки полученных импактором результатов измерений проведено определение дисперсности аэрозоля с помощью электронного микроскопа. Для параллельных измерений получен аэрозоль оксида железа, меченный 80У при концентрации распыляемого раствора 10 мг Р^е на 1 мл и давлении в распылителе 0,4 МПа. По данным электронного микроскопирования, медианный диаметр аэрозоля по активности составил 0,42 мкм, а поданным импактора — 0,40 мкм. Таким образом, расхождение результатов не превысило 6%, что свидетельствовало о надежности измерения дисперсных характеристик аэрозоля с помощью импактора.
При изучении рабочих характеристик ингаля-
* ционной установки мы также использовали аэрозоль оксида железа, меченный 90У. Экспериментально установлено, что наиболее стабильно установка работает при давлении в распылителе 0,4 МПа и скорости прокачки воздуха через камеру 15 л/мин.
Таблица 1
Концентрация аэрозоля (в Бк'л) в воздухе затравочной камеры
Время взятия проб, мив Пробоотборник Канал для ингаляции
2-3 166 174
5-6 181 181
10—1! 181 185
15—16 189 185
20—21 185 185
25—26 189 189
30—31 181 189
35—36 185 181
40—41 185 185
45—46 192 185
50—51 181 189
55—56 185 189
59—60 185 181
Среднее значение 0—60 183 | 184 Фильтры очистки: 185 Вк'л
Стабильность работы установки проверяли с помощью следующих тестов.
Оценка изменения концентрации аэрозоля в затравочной камере при часовой ингаляции. С этой целью из канала, предназначенного для отбора проб, и канала для ингаляции через 2 мин после начала работы и затем через каждые 5 мин в течение 1 ч отбирали пробы. Кроме того, концентрацию аэрозоля в воздухе затравочной камеры рассчитывали по фильтрам очистки. Результаты измерений представлены в табл. 1.
Как видно из таблицы, имеется хорошее совпадение концентраций в затравочной камере, измеренных через канал для отбора проб и канал для ингаляции. Кроме того, концентрация в камере стабилизировалась примерно через 5 мин после начала работы и ее можно рассчитать по окончании ингаляционного цикла, используя фильтры очистки.
Оценка однородности дисперсного состава в объеме камеры. С этой целью отбираются пробы импактором из канала для отбора проб и каналов для ингаляции. Результаты (табл. 2) показывают на однородность распределения аэрозоля по объему камеры, а следовательно, и на однородность аэрозоля, потребляемого животным.
Т а б л и n'a 2 Дисперсные характеристики аэрозоля
Положение импактора Время отбора проб, с Скорость отбора проб, л/ш»: АМД, мкм а
Пробоотборник 20 10 O.lOdhO.Ol 3,01
Канал:
1 20 10 0,!0±0,02 2.93
3 20 10 0,11±0,02 2,97
5 20 10 0,10±0,02 3,00
8 20 10 0,08±0,03 3,05
Таким образом, данная установка отвечает указанным выше требованиям. С помощью данной установки можно получать субмикронные аэрозоли, однородно распределенные по затравочной камере при постоянной их концентрации в течение 1 ч работы. Однако необходимо отметить, что из-за большой протяженности воздуховодов (около 4 м от генератора аэрозолей до затравочной камеры) потери активности составили 40%. Уменьшение длины воздуховода приводит к повышению температуры в затравочной камере. При имеющейся в нашей установке протяженности температура в камере была близка к 30 °С.
Литература. Валезнев И. П. и др. а. с. 265307 Изобретения, 1970, № 10, с. 74.
Дунский В. Д., Никитин Н. В., Соколов М. С. Монодисперсные аэрозоли. М., 1975.
Зараев О. М., Рахманов Б. Н. — Науч. работы Ин-та охраны труда ВЦСПС, 1971, вып. 71, с. 53—59.
Матвеев В. И. — Гиг. и сан., 1971, № 5, с. 69.
Рахманов Б. Н., Зараев О. М., Константинов И. Е. и др. — Науч. работы Ин-та охраны труда ВЦСПС, 1970, вып. 70, с. 27—33.
Allen М. £>., В riant /. К., Каипе W. Т. et al. — Hlth * Phys., 1978, v. 34, p. 539.
Haque А. К., Collinson А. Т. L. — Ibid., 1967, v. 13, p. 431.
Harley N. HPasternackB. S. — Ibid., 1969, v. 17, p. 177.
Raabe O. G. — Hlth Phys., 1969, v. 17, p. 177.
TaskGroup on Lung Dynamics. — Ibid., 1966, v. 12, p. 173.
Поступила 31.08 81
УДК 614.7-07:[в 12.663 + 614.1:312.1
И. Р. Голубев, М. И. Мамацашвили, И. Е. Кунцевич, Е. М Осипова
МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ ЖЕНЩИН И ПРОЦЕСС ВОСПРОИЗВОДСТВА НАСЕЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Институт санитарии и гигиены им. Г. М. Натадзе Минздрава Грузинской ССР,Тбилиси
В последние годы особое внимание уделяется проблеме отдаленных последствий действия химических веществ, загрязняющих окружающую среду, которое, помимо прочего, обусловливает тенденцию к увеличению частоты наследственных заболеваний, врожденных пороков и аномалий развития у новорожденных.
Среди проявлений отдаленных последствий действия различных загрязнителей окружающей среды наиболее существенным является нарушение первого звена воспроизводства — эмбрионального развития. Здоровье человека начинает формироваться еще при его внутриутробном развитии. Наиболее чувствителен плод к различным воздействиям внешней и внутренней среды в период имплантации и плацентации, когда происходит закладка важнейших внутренних органов, обеспечивающих его связь с материнским организмом. Нарушение эмбриогенеза в этот период может нарушить онтогенез и оказать отрицательное влияние на здоровье человека в течение всей последующей жизни.
Имеется достаточно много работ о влиянии загрязнения воздуха производственных помещений химическими веществами на репродуктивную функцию женщин и плод. Давно известно об эмбриотроп-ном действии некоторых производственных ядов (свинца, ртути и др.). Так, К. С. Воронова, О. А. Григорова и соавт.. А. П. Беляева указывают на нарушения детородной функции у женщин, имеющих производственный контакт с сурьмой и ртутью. По данным А. П. Беляевой, у 34% работниц сурьмяного завода беременность заканчивалась
преждевременными родами, а у 12,5% — самопроизвольными абортами. Кроме того, сурьма была обнаружена в околоплодных водах и тканях плаценты.
При отравлении парами ртути у женщин, работающих на ртутных производствах, отмечалась повышенная частота самопроизвольных выкидышей, преждевременных родов и рождения ослабленных детей. Описаны нарушения детородной функции (бесплодие, самопроизвольные аборты, мертворожде-ние, а также увеличение ранней детской смертности) у работниц свинцового производства.
В последние годы стало известно об эмбриотокси-ческих свойствах ряда других вредных химических веществ, используемых в различных отраслях промышленности. Так, Р. Н. Манджгаладзе выявил неблагоприятные особенности течения беременности и особенно родов (преждевременные роды, слабость родовой деятельности, раннее излитие вод, патологические кровопотери и др.) у женщин, занятых на марганцевом производстве. Имеются сведения о неблагоприятном влиянии на беременность талия и фтора.
В многочисленных исследованиях также установлена эмбриотоксичность марганца, кадмия, ртути, свинца, мышьяка и других металлов. Результаты ряда экспериментальных работ, а также натурных исследований, проведенных в последние годы, свидетельствуют о выраженном влиянии на репродуктивную функцию животных загрязнителей атмосферного воздуха (сернистого газа, окислов азота, окислов углерода и др.) в концентрациях, несколь-
