Віддалені наслідки впливу отрут на організм
Шкідливі речовини можуть чинити на організм специфічну дію, яка проявляється не в період впливу і не відразу після його закінчення, а в періоди життя, відокремлені від періоду хімічної експозиції багатьма роками і навіть десятиліттями. Прояв цих ефектів можливий і в наступних поколіннях.
Можливість віддалених наслідків впливу хімічних речовин є важливою гігієнічною проблемою, оскільки на сучасному етапі необхідно знайти шляхи профілактики для того, щоб не допустити несприятливих наслідків для наступних поколінь.
Під терміном «віддалений ефект» слід розуміти розвиток патологічних процесів і станів у індивідуумів, які мали контакт з хімічними забрудненнями довкілля у віддалені терміни їх життя, а також протягом життя кількох поколінь їх потомства. До нього відносять гонадотропну, ембріотоксичну, канцерогенну, мутагенну дію, а також прискорення процесу старіння серцево-судинної системи під впливом хімічних сполук.
Вивчення віддалених ефектів при обґрунтуванні санітарних стандартів необхідне підвищення їх надійності.
Гонадотропна дія хімічних сполук. На думку, що укоренилася, відповідальність за безпліддя шлюбу раніше покладалася майже виключно на жінку. Однак зараз уже відомо, що значною мірою випадків «винуватцем» безпліддя шлюбу може бути чоловік. Причиною цього є висока чутливість чоловічих статевих залоз до різних факторів, що ушкоджують. Виявлено зв'язок порушення репродуктивної функції людини з дією факторів довкілля, виробничими факторами, і зокрема з хімічними, що впливають на людину у процесі її трудової діяльності.
Так, доведено порушення функції гонад привплив бензолу та його гомологів, хлорорганічних сполук; марганцю, хлоропрену, капролактаму, борної кислоти, фенолу, свинцю.
Є також дані про порушення менструальної функції та функції яєчників у жінок, які працюють у виробництві ізопренового каучуку, стиролу, капролактаму при роботі зі сполуками марганцю.
Гонадотропна дія проявляється порушенням сперматогенезу у чоловіків та овогенезу у жінок.
При вивченні гонадотропної дії у промисловій токсикології використовуються методи, викладені у методичних рекомендаціях «Методи експериментального дослідження щодо встановлення порогів дії промислових отрут на генеративну функцію з метою гігієнічного нормування», затверджених М3 СРСР.
Для виявлення гонадотропної дії у чоловічих особин при нормуванні використовують такі методи: функціональний (тривалість або швидкість руху сперматозоїдів, витривалість їх по відношенню до рН середовища, осмотична стійкість, кількість патологічних форм); морфологічні (онтогенетичний аналіз стадії розвитку сперматогенного епітелію, контроль за величиною та вагою гонад); біохімічні (визначення загального вмісту нуклеїнових кислот, характеристика їх синтезу та розпаду).
При вивченні овогенезу використовуються морфометричні та функціональні методи оцінки стану яйцеклітин.
Вивчення порівняльної чутливості репродуктивної функції самок і самців у ряді випадків виявило однакову і навіть більшу чутливість сім'яників при тих самих інтенсивностях впливу. Однакова чутливість чоловічих та жіночих статевих залоз має місце при дії борної кислоти, сполук марганцю, хлоропрену. Це свідчить про те, що захист майбутніх поколінь не може обмежуватись рамками проблеми.жіночої праці. Повинна враховуватися можливість специфічного на репродуктивну функцію як жіночого, і чоловічого організму.
Ембріотропна дія промислових отрут. , що проявляються у постнатальному розвитку); ембріотоксичним (внутрішньоутробна загибель, зниження маси та розмірів ембріонів при нормальній диференціації тканин).
При дії низки хімічних сполук, коли концентрації отрути повітря робочої зони перевищували ГДК, було встановлено їх тератогенное дію. Зокрема, таку дію мають хлоропреновий латекс, фенолформальдегідні смоли та ін. Є дані клінічних та експериментальних досліджень про вплив гранозану та ДДТ на ембріогенез та розвиток потомства. Обстеження робітниць виробництва кремнійорганічних лаків та емалей виявило збільшення частоти появи токсикозів вагітності та порушень родової діяльності. Виявлено також якісні зміни у плаценті у жінок, зайнятих у виробництві синтетичного каучуку.
При вивченні ембріотропної дії хімічних речовин в експерименті велике значення має тривалість дії отрути, терміну вагітності, на які припадає ця дія, рівні дії, вид експериментальних тварин.
Для промислової токсикології, враховуючи реальні умови впливу отрути на виробництві, практичний інтерес представляє чутливість ембріона протягом всієї вагітності, у перші 3 місяці вагітності та в окремі дні вагітності (в основному в періодорганогенезу).
Чутливість ембріона особливо велика ранніх стадіях розвитку. Хімічні речовини в дозах, які не викликають токсичного ефекту у матері, можуть пошкодити плід. Встановлено 2 критичні періоди розвитку ембріона з дуже високою чутливістю до зовнішніх впливів – період попередній імплантації та період плацентації. 1-й період посідає перші 3 тижні розвитку, 2-й – на 4 – 7-й тиждень, коли відбувається формування плаценти.
Ембріотоксичний ефект значною мірою визначається станом плаценти.
Зміна проникності плаценти залежить від загального стану організму та від терміну вагітності, а також від хімічної будови та властивостей хімічних сполук, що проникають в організм матері. Наприклад, нікотин робить плаценту проникною навіть тих речовин, які у звичайних умовах через неї не проходять. Тому дози хімічних сполук, недостатні, щоб викликати токсичний ефект у матері, що не курить, у курці - проникаючи через плаценту, можуть надавати несприятливий вплив на плід. Вагітність як навантаження може змінювати стійкість організму до впливу різних факторів, у тому числі і хімічних, у бік зниження його резистентності, що також може стати причиною порушення розвитку потомства, аж до його загибелі.
Вивчення ембріотропної дії хімічних речовин проводиться в експериментах на лабораторних тваринах при кількох концентраціях. Як показники ефекту дії визначається тривалість вагітності піддослідних тварин, ембріональна смертність, число, маса, довжина новонароджених, виявлення тератогенної дії, приріст маси та розвиток після народження, тобто дослідження плода та потомства. Крім цих досліджень, вивчається стан організму самихвагітних тварин, тобто загальна токсична дія. Аналіз результатів проведених експериментів дозволяє визначити поріг специфічної дії, тобто мінімальні діючі концентрації та дози, що надають ембріотропну дію.
Мутагенна дія хімічних сполук. Під мутагенною дією хімічних речовин слід розуміти зміну спадкових властивостей організму, що проявляються у його потомства.
Мутаційний процес дод впливом хімічних речовин можна поділити і дві великі групи: мутагенез на зародкових клітинах і мутагенез на соматичних клітинах. Мутації під впливом хімічних речовин можуть виникати на всіх трьох рівнях організації спадкових структур: генному, хромосомному та геномному.
Наслідком мутацій у зародкових клітинах в залежності від їх характеру буде загибель зигот, ембріонів, плодів, індивідів на різних стадіях розвитку або відтворення мутації з покоління до покоління. Мутації в соматичних клітинах призводять неминуче до порушення генетичного гомеостазу і, отже, до цих наслідків.
В даний час встановлено мутагенну дію для багатьох хімічних речовин. Ця дія, наприклад, має хдоропрен, вінілхлорид, окис етилену, диметилфталат.
Мутагенна активність хімічних речовин вивчається в експериментах на різних біологічних об'єктах: плодовій мушці, вірусах та фагах, рослинах, культурі тканин, лімфоцитах. Наведений перелік біологічних об'єктів вже сам собою говорить про те, що мутації, що виникають у клітинах індикаторних оргапізмів, у ряді випадків не можуть бути ідентичними з мутаціями у ссавців. Наприклад, для великих доз кофеїну виявлено прямий мутагенний ефект на низьких системах (дрозофілі та бактеріях) і в той же час подібнийефект у людини не виявлено.
Найбільш поширеними методами вивчення мутагенної активності хімічних речовин на лабораторних тваринах (білі щури лінії Wistar та білі миші SHK) в даний час є цитогенетичний аналіз клітин соматичної тканини та метод домінантних летальних мутацій.
Вивчення мутагенної дії промислових отрут доцільно проводити за схемою, рекомендованою І.В. Саноцьким (схема 2).
Схема 2
Послідовність вивчення мутагенної дії промислових отрут