Начало >> Статьи >> Архивы >> Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Исследование реакции организма на воздействие факторов внешней среды - Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Оглавление
Руководство к практическим занятиям по общей гигиене
Значение гигиенических исследований
Метод санитарного описания
Описание объектов по чертежам и топографическим картам
Методы органолептического исследования  объектов
Санитарно-физические методы исследования воздушной среды
Исследование микроклимата
Методы исследования влажности воздуха
Метода исследования подвижности воздуха
Метода комплексной оценки метеорологических факторов
Исследование ионизации воздуха
Исследование электромагнитных излучений
Исследование интенсивности инфракрасной радиации
Исследование естественной освещенности
Исследование искусственной освещенности
Исследование электромагнитных излучений радиочастот
Исследование механических колебаний воздуха
Исследование вибрации воздуха
Исследование ультразвука и инфразвука
Исследование запыленности воздуха
Методы исследования физико-механических свойств почвы
Методы гигиенических исследований тканей одежды
Испытание гигиенических свойств ткани
Исследование величины теплоизлучения тканями
Методы гигиенических исследований искусственных кож
Санитарно-химические методы исследования внешней среды
Санитарно-химические методы исследования воздушной среды
Определение показателей антропогенного загрязнения воздушной среды
Определение продуктов деструкции пластмасс
Определение в воздухе токсических примесей
Санитарно-химические методы исследования воды
Определение природного солевого состава воды
Определение веществ антропогенного происхождения
Определение в воде токсических   примесей
Санитарно-химические методы исследования почвы
Санитарно-химические методы исследования пищевых продуктов
Экспрессные методы исследования
Микроэкспресс-метод ферментного обнаружения
Бактериологические методы исследования внешней среды
Гельминтологические методы исследования внешней среды
Гидробиологические методы исследования водоемов
Расчетные методы
Исследование реакции организма на воздействие факторов внешней среды
Определение токсичности веществ при пероральном и ингаляционном поступлении
Исследование кожно-резорбтивного действия

Раздел VIII.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
Продолжительность изучения темы — 6 ч.
Цель занятий: изучить особенности методов исследования реакций организма на воздействие различных факторов внешней среды.
Практические навыки: освоить различные методы исследования реакций организма.
Задания студентам:  1. Проведите острую заправку
животных пероральным и ингаляционным способом. Дайте описание клинической картины отравления.

  1. Проведите исследование кожно-резорбтивного и (местного действия химического вещества. Дайте описание клинической картины.
  2. Проведите исследование физиологических реакций у животных методами, используемыми на кафедре.

Методические указания к выполнению задания

В гигиенических исследованиях значительное место занимают методы изучения реакции организма на воздействие различных факторов внешней среды. Реакция организма изучается путем исследования отдельных физиологических систем и органов (кровеносной, нервной, гормональной, печени, почек, зрительного и слухового анализаторов) а также путем оценки целостного организма (его иммунобиологической резистентности, работоспособности, устойчивости к вредным воздействиям и др.).
При этом учитывают биохимические сдвиги в сыворотке крови, функциональные изменения в деятельности всех систем организма. Определяют морфологические изменения в органах, показатели, свидетельствующие о нарушении процессов терморегуляции, развитии утомления и других процессов.
В ряде случаев используются метод «меченых атомов» и радиометрические исследования.
Выбор методов исследования определяется задачей эксперимента выявить в организме сдвиги, развивающиеся под действием конкретного вредного фактора.
Изучение реакции организма на воздействие различных факторов внешней среды может проводиться в естественных условиях жизни и деятельности коллектива или в лабораторных условиях.
В первом случае изучение реакции организма проводится либо без какого-либо изменения условий среды, либо с изменением параметров изучаемого фактора. Например, в условиях производства исследуют утомления у рабочих без изменения характера производства или режима труда.
В других случаях в естественных условиях изменяют параметры изучаемого фактора. Например, в условиях обычной школьной жизни изучают динамику утомления детей в зависимости от различной продолжительности перемен и их последовательности.
Однако такой «натуральный гигиенический эксперимент» ограничен в объеме информации, которую он дает.
Поэтому в гигиенических исследованиях широко используют лабораторный эксперимент, позволяющий моделировать условия внешней среды в соответствии с задачами исследования. Например, в лабораторных условиях изучают процессы терморегуляции человека в специальных метеорологических камерах или зрительные или слуховые реакции людей на воздействие шума или света различной интенсивности.
Наибольшие возможности для моделирования различных условий внешней среды представляет эксперимент на животных, в котором можно изучить действие на организм различных параметров изучаемого фактора или комбинации различных факторов.

Основные принципы гигиенического нормирования химических веществ.

Одним из наиболее важных достижений советской гигиенической науки является разработка теории и практики регламентации содержания химических веществ в окружающей среде.

Под гигиеническим нормированием понимают регламентацию вредных факторов и веществ в окружающей среде (воде, воздухе, почве, продуктах питания) на основе разработки и установления в законодательном порядке соответствующих правил и нормативов, в том числе предельно допустимых концентраций (ПДК) и использование их для оздоровления окружающей среды.
Предельно допустимая концентрация химического соединения во внешней среде — это такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни (прямо или через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб) не возникает соматических или психических заболеваний, в том числе скрытых и временно компенсированных, или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений (И. С. Саноцкий).
Основой гигиенического нормирования содержания химических агентов в окружающей среде является изучение их биологического действия на организм в эксперименте.
Главная цель эксперимента — выявление порога вредного действия химического вещества на организм путем изучения длительного воздействия малых доз или концентраций химического соединения на организм лабораторных животных.
Длительность опыта зависит от объекта внешней среды, в котором регламентируется изучаемое вещество. Так, в промышленной токсикологии минимальная продолжительность эксперимента составляет 4—4,5 месяца, при обосновании среднесуточной ПДК атмосферных загрязнений лабораторные животные подвергаются круглосуточному воздействию вещества в течение 3— 4 мес, при нормировании содержания вредных веществ в воде водоемов срок исследований составляет 6— 8 мес. Изучение действия пищевых добавок и пестицидов требует проведения эксперимента в течение 1 года или более.
На протяжении всего периода эксперимента проводят динамическое изучение состояния организма подопытных животных. Выбор тестов для оценки вредного действия химических веществ определяется теми физиологическими функциями, которые нарушаются под действием данного яда.

В гигиенических исследованиях используют различные биохимические и физиологические тесты, направленные на выявление изменений в состоянии центральной нервной системы, печени, почек, системы крови и др.
Часто применяются методы, позволяющие оценить специфические эффекты воздействия вещества на организм — гонадотропное, мутагенное, эмбриотропное, канцерогенное, сенсибилизирующее действие.
Для выявления скрытых, временно компенсированных изменений используются разнообразные функциональные и экстремальные нагрузки: механические (плавание, бег на третбане), химические и фармакологические, физические (изменение атмосферного давления, повышенная или пониженная температура, ионизирующее излучение), биологические (голодание, заражение микроорганизмами) и др. Полученные экспериментальные данные являются основой для разработки предельно допустимой концентрации нового химического вещества.
Методы обоснования ПДК химических веществ зависят от объектов внешней среды, для которых они разрабатываются. Так, при установлении ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны изучают их токсичность при однократном ингаляционном поступлении в организм лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики, кошки), оценивают кожно-резорбтивные и раздражающие свойства, проводят опыты для определения характера действия вещества и способности его к кумуляции при повторных воздействиях. Завершает экспериментальные исследования хронический токсикологический опыт, в котором определяется порог хронического действия вещества. Полученную величину порога хронического действия делят на так называемый коэффициент запаса, под которым понимают кратность уменьшения величины порога хронического действия яда, полученного в опытах на животных, до уровня ПДК, рекомендуемой для человека. Величина коэффициента запаса зависит от особенностей биологического действия данного вещества, его летучести, наличия специфических свойств (мутагенное, гонадотропное аллергенное действие и др.).

При нормировании вредных веществ в атмосферном воздухе учитывается возможность круглосуточного постоянного воздействия на здоровье населения, в том числе на детей, пожилых и ослабленных лиц, влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и условия жизни населения и др. При нормировании учитывается принцип лимитирующего показателя. Согласно этому принципу, нормирование проводится по наиболее чувствительному показателю. Например, если запах вещества ощущается при концентрациях, которые не оказывают вредного влияния на человека и окружающую среду, то нормирование производят с учетом порога обонятельного ощущения.
В СССР приняты две концентрации атмосферных загрязнений — максимально разовая и среднесуточная. Максимально разовая концентрация (пробу воздуха отбирают в течение 20—30 мин) устанавливается с целью предупреждения .рефлекторных реакций у человека при кратковременном воздействии веществ.
Обоснование максимально разовой концентрации осуществляется в опытах с людьми, кратковременно вдыхающими воздух с содержанием малых концентраций изучаемого вещества. Оценка рефлекторного действия  проводится с применением таких высокочувствительных  тестов, как метод изменения темновой адаптации глаза, хронорефлексометрия, электроэнцефалография.
Среднесуточные концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются с целью предупреждения резорбтивного действия вредных веществ при их длительной ингаляции. Установление среднесуточной ПДК требует проведения длительного токсикологического эксперимента на лабораторных животных с применением большого набора высокочувствительных тестов. Основная цель эксперимента — установление порога хронического действия атмосферных загрязнений, являющегося основой для рекомендации ПДК.
Основным принципом гигиенического нормирования содержания вредных веществ в воде водоемов также является выявление лимитирующего показателя вредности. Исследования включают три основных этапа: изучение влияния химического агента на санитарный режим водоема (БПК, растворенный в воде кислород и т. д.), органолептические свойства воды и состояние организма подопытных животных.
Наиболее сложным и ответственным этапом гигиенического нормирования промышленных загрязнений является проведение санитарно-токсикологического эксперимента. Он включает в себя постановку острых опытов для установления параметров токсичности яда. Проведение подострых экспериментов имеет целью изучение особенностей токсикодинамики вещества, кумулятивных свойств, выявление органов и систем, наиболее чувствительных к действию яда, а также выбор тестов для проведения хронических опытов. Завершающий этап токсикологических исследований — проведение хронического санитарно-токсикологического эксперимента на лабораторных животных.
Гигиеническое нормирование содержания химических веществ в продуктах питания также осуществляется в несколько этапов. На первом этапе изучают органолептические свойства продовольственных продуктов, содержащих данное вещество, а в случае необходимости проводят дегустацию пищевого продукта после его кулинарной обработки. В том случае, если изучаемое вещество не изменяет органолептические свойства пищевого продукта, проводят длительные санитарно-токсикологические эксперименты с целью установления пороговых и недействующих доз. Опыты проводят путем скармливания лабораторным животным как чистых препаратов, так и пищевых продуктов, содержащих изучаемое вещество. Полученную пороговую величину уменьшают на величину коэффициента запаса, который зависит от токсичности данного соединения, его кумулятивности и стойкости. Величина коэффициента запаса для пищевых добавок колеблется от 30 до 100.
Токсикологическая оценка новых химических веществ включает следующие этапы исследований: 1) получение информации о физико-химических свойствах вещества, способах применения, производства и условиях поступления во внешнюю среду; 2) определение токсичности вещества в острых опытах; 3) изучение кожно-резорбтивных и раздражающих свойств; 4) оценку кумулятивных свойств; 5) расчет ориентировочных безопасных уровней воздействия вещества; 6) изучение действия вещества на организм в хроническом эксперименте; 7) изучение состояния здоровья тех контингентов населения, которые контактируют с данным веществом в условиях производства или в условиях населенных мест.

Основные физико-химические свойства вредных веществ.

При проведении токсикологических исследований необходим анализ данных о структурной формуле вещества, его агрегатном состоянии, физических и физикохимических свойствах, наличии примесей, стабильности соединения во внешней среде и др. Кроме того, собираются сведения об условиях получения изучаемого вещества и способах его применения.
Одной из важнейших физических характеристик вредных веществ, поступающих в воздушную среду в виде паров, является летучесть. Под летучестью или максимальной концентрацией понимают количество вещества, содержащееся в единице объема насыщенных паров при данной температуре. Максимальная концентрация вещества в воздухе (абсолютная летучесть) является функцией давления пара, молекулярной массы, наружного давления и температуры, поэтому ее приближенно можно рассчитать по формуле:

где См — максимально достижимая концентрация при данной температуре, иг/л; М — относительная молекулярная масса; Р — давление насыщающего пара, мм рт. ст.; t — температура воздуха, °С.
Абсолютная летучесть при температуре 20 0С рассчитывается по упрощённой формуле:

При отсутствии данных об упругости пара ее приближенное значение может быть найдено по температуре кипения вещества:

Особую опасность для развития острых отравлений представляют соединения, у которых высокая летучесть сочетается с выраженной токсичностью и малой растворимостью в воде и крови. Обычно вещества с температурой кипения ниже 130 °С рассматриваются как летучие, а соединения с температурой кипения между 150°С и 300°С— как стойкие.
При токсико-гигиенической оценке новых химических веществ проводят расчет летучести вещества и определяют уровень возможного загрязнения воздуха,

Растворимость вредных веществ тесно связана с коэффициентом распределения его паров между кровью и воздухом. Данный коэффициент во многом определяет скорость поступления газов и паров через органы дыхания, а также максимальную концентрацию в крови.
Для учета способности вещества накапливаться в липидных биофазах применяется коэффициент распределения, показывающий, как распределяется данное соединение между двумя несмешивающимися жидкостями, например маслом и водой, бензолом и водой и др.



 
« Роль опорно-двигательного аппарата в сохранении работоспособности   Руководство по клинической электрокардиографии детского возраста »