Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 14
1.1 Общая характеристика предприятия и анализ цехов ОАО УМПО с точки зрения вредности для окружающей среды 14
1.2 Характеристика гальванического производства 18
1.3 Ацетон, едкий натр и соляная кислота: общая характеристика как экотоксикантов 24
1.4 Свободно - радикальное окисление в норме и патологии 29
1.5 Регуляция свободно-радикального окисления в организме 38
1.6 Методы исследования свободно - радикального окисления 41
1 7 Хемилюминесценция биологических объектов 46
1.8 Механизмы хемилюминесценции 47
1.9 Хемилюминесценция крови и клеток в присутствии люминола 49
1.10 Хемилюминесценция плазмы и сыворотки крови, индуцированная добавлением солей двухвалентного железа. 55
1.11 Влияние гепатотропных ядов на свободно-радикальное окисление..61
Глава 2. Материал и методы исследования 67
2.1 Характеристика экспериментального материала 67
2.2 Методика исследования хемилюминесценции биологического материала на приборе ХЛМ-003 68
2.3 Методика исследования морфологических показателей ряда органов подопытных животных 71
Глава 3. Применение метода хемилюминесценции для характеристики экологической ситуации гальванического производства 73
3.1 Комплексное ингаляционное воздействие паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия на процессы свободно-радикального окисления в биологическом материале 73
3.2 Эколого-экономическое обоснование предлагаемого метода 85
3.3 Рекомендации по профилактике и устранению выявленных негативных изменений 88
Глава 4. Морфологические исследования экологической обстановки на гальваническом производстве 94
4.1 Морфологические показатели биологического материала при воздействии ацетона, соляной кислоты и едкого натрия 94
Выводы 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 114
- Общая характеристика предприятия и анализ цехов ОАО УМПО с точки зрения вредности для окружающей среды
- Характеристика экспериментального материала
- Комплексное ингаляционное воздействие паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия на процессы свободно-радикального окисления в биологическом материале
Введение к работе
Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия, показали, что возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимых природных ресурсов - воздуха, воды и почвы - отходами промышленности. Поэтому возрастает роль инженерно-экологического мониторинга, так как проблема окружающей среды - это комплексная проблема. Комплексный характер проблемы определяется сложностью системы, состоящей из природы, общества и производства.
В ряду производственных отраслей, которые оказывают негативные воздействия на окружающую среду, находятся и предприятия машиностроительного комплекса, в частности ОАО УМПО. Машиностроительный комплекс по производству продукции является крупнейшим промышленным образованием. Здесь высоки темпы освоения новых видов продукции, а за каждым новым направлением стоит своя технология производства, сопровождающаяся образованием специфических загрязнителей окружающей среды. По валовому выбросу вредных веществ в атмосферу доля моторостроительного комплекса составляет около 6% выбросов всей промышленностью России. На долю отрасли приходится 7% объема используемой свежей воды промышленности РФ. По сбросу сточных вод поверхностные водоемы на отрасль приходится 1/20 общего объема промышленного сброса в водные объекты (7).
На ОАО УМПО за последнее время особую актуальность приняла проблема ухудшения экологической ситуации на гальваническом производстве, что выражается в увеличении временной нетрудоспособности работников данного производства. Это связано с тем, что в воздухе гальванических цехов вредные вещества находятся в виде пыли, тонкодисперсного тумана, паров и газов. Наиболее интенсивные вредные вещества выделяются в процессах
4 кислотного и щелочного травления. Массу вредных веществ, выделяющихся при травлении с поверхности S, м2зеркала ванны, можно определить по формуле m=Ms, мг\мин, где М - интенсивность выделения вредных веществ с единицы площади зеркала ванны, мг (м * мин). Анализ дисперсного состава туманов показал, что при травлении размер частиц находится в пределах 5-6 мкм.
Руководством объединения было предложено рассмотреть эту проблему и предложить эффективный способ её решения.
Вот только малая часть работ, производимых гальваническом производстве: обезжиривание, активирование, нейтрализация, кадмирование, оксидирование, анодироание, пассивирование, никелирование, фосфатировние, травление, серебрение, меднение, хромирование и т. д. Эти технологические операции можно условно разделить на группы: травление, обезжиривание, активирование, нанесение специального электропроводящего слоя, нанесение металлического покрытия и специальная обработка покрытий с целью улучшении коррозийных и функциональных свойств деталей.
Все эти процессы связаны с большим негативным воздействием на окружающую среду, риском для здоровья работников цеха и населения прилегающих территорий, т.к. согласно данным лабораторных наблюдений за качеством атмосферного воздуха, концентрации вредных химических примесей в ряде случаев превышают ПДК на расстоянии до 10 км от предприятия. Среднегодовые концентрации 0,6-0,05 ПДК обнаруживаются на расстоянии до 30 км от объединения.
Но особый вред приносят процессы травления и обезжиривания деталей и заготовок, связанные в своём технологическом цикле с использованием ацетона, соляной кислоты и едкого натрия. Об этом говорит повышение продолжительности временной нетрудоспособности работающих непосредственно на этом производстве по отношению к среднему количеству по объединению, что ведёт к снижению производительности труда.
Так, если по объединению из 40 человек 20 имеют временную нетрудоспособность, то в цехе 9а этот показатель равен 31. Если говорить конкретно по людям, то на 138 круглогодовых работающих на производстве, приходится 106 работников с временной утратой трудоспособности, т.е. в год заболевает 76,8 % круглогодовых работающих. В среднем по объединению этот показатель составляет 50 %.
Так как забота о здоровье работников является одной из приоритетных задач руководства объединения, возникает вопрос об эффективных методах предупреждения, профилактики и коррекции изменений в экологической ситуации рассматриваемого производства, а также для повышения трудоспособности его работников, связанных с негативными воздействиями производственных процессов и, по возможности, уменьшения самих вредных факторов. Но для этого сначала нужно охарактеризовать негативное воздействие данных загрязнителей на окружающую среду. Для решения этой задачи необходимо иметь в своём арсенале удобные для проведения исследований непосредственно на производстве соответствующие методы этой оценки. В свою очередь эти методы должны быть и экономически эффективными.
В литературе в последнее время сформировалось мнение, что ориентация в экологических мероприятиях главным образом на очистку выбросов и сбросов бесперспективна и приводит к ряду негативных последствий. А именно: рост водоотведения, рост количества токсичных шламов - продуктов работы очистных сооружений, нерациональное использование сотен тысяч тонн различных химикатов и т.д.
Намного перспективнее и выгоднее решать эту проблему с точки зрения экологизации технологических процессов, т.е. снижении удельных объемов использования в технологических циклах вредных веществ, сбросов и выбросов экотоксикантов. При такой организации экологических мероприятий, например, на очистные сооружения будет возлагаться функция доочистки отходов локальных регенерационных установок. Но для полноты картины, как
6 уже было сказано выше, необходимо сначала дать характеристику негативному воздействию на окружающую среду данных экотоксикантов гальванического производства. В данной работе предлагается решение этой задачи с помощью метода исследования, описанного и рассмотренного ниже.
Проблема изучения влияния на экологическую обстановку вредных производственных факторов приобрела социально - гигиеническое значение. Успешность ее решения требует дальнейшего совершенствования подходов, принципов и методов, используемых при проведении экспериментальных исследований. В настоящее время известны два основных подхода к оценке такого состояния. Первый основан на изучении явных изменений в организме -анализ заболеваемости, выявление нарушения иммунного статуса, определение биохимических нарушений и т.д. Второй - заключается в оценке состояния защитно-приспособительных реакций, меняющихся при переходе от нормы к патологии (51, 81). Первый подход мало полезен с точки зрения оперативного управления общим состоянием, предупреждения развития негативных изменений. Второй, несомненно более перспективен, ибо дает возможность выявить наиболее ранние стадии. Но для успешного осуществления и практического воплощения этого подхода требуются объективные экспресс методы анализа, основанные на изучении фундаментальных эколого-биологических процессов, нарушения которых ведут к изменениям в экологической обстановке производства, защитно-приспособительных возможностей персонала.
В этом плане особенно важным представляется выяснение причин и универсальных механизмов развития деструктивных процессов при негативных воздействиях различного характера (промышленно-производственных и т. д.), разработка и внедрение в практику способов выявления их начальных стадий.
В последнее время отмечается повышенный интерес к выяснению общих закономерностей и молекулярных механизмов токсического действия различных соединений (51, 64, 77, 81). Необходимость патогенетического подхода объясняется тем, что в современных условиях на экологическую
7 ситуацию действует комплекс негативных факторов, отличающихся по характеру, механизму и степени вредного влияния. Более того, ускоренное внедрение в производство новых технологий, материалов, способов обработки и т.д. ведет к постоянному росту мало изученных вредных воздействий с непредсказуемыми отдаленными последствиями (77, 81).
Как правило, при действии вредных факторов малой интенсивности в начальных стадиях отсутствуют внешне видимые клинические и экологические изменения. Они становятся явными в далеко зашедших случаях, трудно поддаются коррекции и восстановлению разрушенных экосистем, что является одной из причин необратимых изменений в окружающей нас среде и временной утраты трудоспособности (51, 64).
Актуальным представляется изучение общих закономерностей, причин и ранних механизмов изменений в окружающей среде и защитно-приспособительных реакций организма при действии комплекса различных негативных производственных факторов. Успешное решение этой проблемы позволит разработать новые, эффективные методы раннего выявления негативных изменений в экологической обстановке гальванического производства, вести целенаправленный, научно-обоснованный поиск оптимальных путей совершенствования способов профилактики и коррекции, а также устранение на ранних стадиях факторов экологического риска.
Экологическую характеристику гальванического производства можно исследовать многими методами, причём все они обладают различными достоинствами и недостатками, имеют разнообразные ограничения, а также отличаются по своей экономической эффективности. В частности, большинство методов оценки никак не характеризуют ранние стадии негативных изменений при комплексном воздействии экотоксикантов
Согласно современным представлениям многие жизненно важные физиологические и метаболические процессы тесно связаны со свободно-радикальным окислением (13, 16, 22, 34, 40, 58, 59, 69, 71, 72, 78, 96, 97, 101, 125, 127, 128, 135, 149, 151, 167). В норме скорость окисления и содержание
8 свободных радикалов в биологическом материале поддерживается на определенном уровне (13, 16, 22, 34, 53, 58, 59, 97, 101).
Изменение состояния этого процесса представляет собой раннюю, неспецифическую ответную реакцию организма на экстремальные воздействия. В начальных стадиях она носит адаптационный характер (1, 13, 16, 21, 34, 52, 58, 59, 61, 65, 66, 78, 96, 101, 135, 137, 143, 161, 160, 161). В дальнейшем при нарушении регуляции свободно-радикального окисления происходят структурно функциональные повреждения биологических мембран, меняется активность ряда ферментов и т. д., что становится причиной и молекулярной основой развития патологии.
Важно отметить, что изменение процессов свободно-радикального окисления в организме обычно предшествует появлению необратимых изменений в окружающей среде. Поэтому оценку состояния свободно-радикального окисления рекомендовано включать при изучении влияния негативных факторов на природную среду, в частности, токсического действия химических соединений малой интенсивности (51, 64, 77,100).
В тоже время нестабильность радикалов, быстрый распад и включение в метаболизм продуктов окисления, предъявляет повышенные требования к методам исследования. Они должны обладать высокой чувствительностью, надежностью, быть удобными в эксплуатации, простыми, доступными и нетрудоемкими, исключать возможность изменения свободно-радикального окисления во время приготовления материала к анализу.
Перспективным способом изучения свободно-радикального окисления является регистрация сверхслабого свечения (хемилюминесценция), возникающего при взаимодействии радикалов. С помощью хемилюминесцентных методов удается выявить наиболее реакционно-способные короткоживущие радикалы (16).
Изучение состояния свободно-радикального окисления в организме при действии негативных факторов внешней среды по изменению хемилюминесценции биологического материала (крови, мочи, клеток и т.д.)
9 представляет научный и практический интерес. Поэтому решено использовать данный процесс при решении проблемы, связанной с ухудшением экологической ситуации на гальваническом производстве при работе с ацетоном, соляной кислотой и едким натрием в качестве метода оценки степени негативного воздействия на окружающую среду данных экотоксикантов.
Негативное воздействие ацетона, соляной кислоты и едкого натрия, как известно, вызывает необратимые нарушения в экосистемах, а также поражение легких, печени, почек и центральной нервной системы. Однако, несмотря на многолетние исследования биологического действия ацетона, соляной кислоты и едкого натрия, ранние механизмы изменений в экологическом состоянии окружающей среды и биоматериале при комплексном воздействии этих экотоксикантов, недостаточно раскрыты.
Цель работы: дать характеристику экологической обстановки гальванического производства с использованием метода хемилюминесценции и анализа морфологических показателей в биологическом материале.
Задачи исследования:
Разработать экспериментальную модель экологической ситуации гальванического производства, с условиями, приближёнными к производственным.
Охарактеризовать экологическую обстановку на гальваническом производстве с помощью экспериментальной модели экологической ситуации данного производства при работе с ацетоном, соляной кислотой и едким натрием, используя метод хемилюминесценции и морфологические показатели биоматериала.
Изучить характер влияния ингаляционного воздействия ацетона, соляной кислоты и едкого натрия на реакции свободно-радикального окисления и
10 морфологические процессы в биологическом материале.
Выявить возможность дополнения традиционных методов обследования персонала гальванического производства методом хемилюминесценции биоматериалов.
Обосновать эколого-экономическую эффективность использования метода хемилюминесценции для оценки экологической опасности гальванического производства и трудоспособности персонала.
Разработать рекомендации по раннему выявлению, профилактике и коррекции негативных изменений в экологическом состоянии гальванического производства, выявленных методом хемилюминесценции.
Научная новизна.
Выявлена зависимость между состоянием свободно-радикального окисления, морфологическими изменениями в биологическом материале и экологической ситуацией на гальваническом производстве.
Установлено, что ранним признаком реакции организма и, соответственно, окружающей среды на негативное воздействие ацетона, соляной кислоты и едкого натрия, является изменение хемилюминесценции биологического материала, особенно при одновременном воздействии экотоксикантов. Например, светосумма люминол зависимой спонтанной хемилюминесценции крови при раздельном действии экотоксикантов в среднем возросла в 1,8 раза, а при комплексном воздействии - в 4,3 раза по отношению к норме. Исходя из этого, сделан вывод о возможности использования процессов хемилюминесценции и анализа морфологических показателей в живых организмах для характеристики экологического состояния гальванического производства.
Установлено раннее изменение процессов свободно-радикального окисления живых организмов, подвергнутых ингаляционному воздействию паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия в пороговых концентрациях. Выявлена разница в изменении свободно-радикального окисления в различных
органах, особенно при комплексном воздействии экотоксикантов. Так, например, у гомогената печени после отравления ацетоном средняя светосумма хемилюминесценции составила 47,65, после отравления HCL - 48,93, после отравления NaOH - 41,82, а при совместном воздействии - 66,47.
Практическая ценность работы. Выяснение механизмов совместного влияния некоторых негативных факторов гальванического производства на процессы свободно-радикального окисления в различных биологических материалах, используя метод, позволит разработать и внедрить комплекс мероприятий:
1. Выявление и оценка ранних стадий негативных процессов в
экологическом состоянии гальванического производства, которые позволят
значительно упростить и удешевить процесс оценки экологической опасности
на данном производстве.
2. Раннее выявление нарушений причин временной нетрудоспособности
персонала гальванического производства с использованием
хемилюминесцентных способов анализа, что даёт возможность предотвращать
нарушения, а не бороться с их последствиями.
Частичная замена традиционного метода осмотра персонала на предлагаемый метод, который основан на хемилюминесцентных процессах. Это позволит объединению сократить потери рабочего времени на 60-70 %, что подтверждает имеющийся акт внедрения данного метода на гальваническом производстве ОАО УМІЮ.
Применение средств профилактики и коррекции свободно-радикального окисления у персонала гальванического производства под контролем исследования хемилюминесценцией. А это реальная возможность значительно сократить продолжительность временной нетрудоспособности.
12 Положения, выносимые на защиту.
Имеется взаимосвязь между нарушением состояния свободно-радикального окисления в органах при действии ацетона, соляной кислоты и едкий натрия и изменением характера хемилюминесценции гомогенатов печени, почек, плазмы и цельной крови.
Имеется взаимосвязь между нарушением состояния свободно-радикального окисления в органах при совместном действии ацетона, соляной кислоты и едкого натрия и ухудшением общей экологической ситуации на данном производстве.
Хроническое, совместное ингаляционное воздействие паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрий вызывают ускорение свободно-радикального окисления в легких, печени, почках экспериментальных животных.
Изменение свободно-радикального окисления в органах живых организмов является ранней неспецифической реакцией на хроническое, комплексное воздействие ацетона, соляной кислоты и едкого натрия и предшествует появлению морфологических, физиологических, биохимических признаков повреждения.
Внедрение результатов исследований.
Результаты работы по использованию метода хемилюминесценции в качестве способа характеристики экологической опасности гальванического производства, а также по частичной замене традиционного способа осмотра персонала на метод хемилюминесценции переданы руководству ОАО УМПО для принятия решения по их реализации в масштабах объединения.
Результаты, полученные в диссертационной работе, опробованы в рамках Башкирского Консорциума Образовательных Учреждений на базе ГОУ ВПО Уфимского государственного нефтяного технического университета на кафедре экономики и управления на предприятии нефтяной и газовой промышленности по программе 06.11.11.00.00 «Производственный менеджмент», где защищена дипломная работа на тему: «оценка
13 эффективности мероприятий по уменьшению негативных воздействий вредных производств ОАО УМПО».
Публикации. Основные научные положения, выводы и разработки диссертации изложены в 8 научных статьях, из них 4 в центральной печати.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 132 страницах. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований, выводов и практических предложений. Работа иллюстрирована 40 рисунками, 9 таблицами. Список литературы включает 193 источника: 112 отечественных и 81 - зарубежных авторов.
Общая характеристика предприятия и анализ цехов ОАО УМПО с точки зрения вредности для окружающей среды
Предприятие - Открытое акционерное общество «Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение» - ОАО УМПО -крупнейшее предприятие в России, ориентированное на выпуск сложной продукции: авиационные двигатели, вертолётная техника, газоперекачивающие станции и энергетические установки, производство мотоблоков, снегоходов и водных мотоциклов. Основные потребители - Индия, Китай, Индонезия, Южная Корея, т.е. основная доля прибыли предприятия приходится на продажи авиационных двигателей за границу.
Численность работающих на предприятии колеблется около 20000 человек.
Основное производство занимается изготовлением и ремонтом авиационных двигателей и вертолетных узлов, производством снегоходов, водных мотоциклов и других товаров народного потребления. Фирма делится по продуктовому признаку. Цеха делятся по функциональному признаку (с некоторой степенью размытости).
В настоящее время перед руководством ОАО УМПО стоят задачи повышения качества выпускаемой продукции, совершенствования технологий, модернизации и замены оборудования, освоения новой продукции и завоевания новых рынков сбыта, что должно выразиться в появлении более безопасных с экологической точки зрения технологических процессов и аппаратов, в улучшении условий труда, а в этом проявляется забота о здоровье персонала, что имеет первоочередное значение. Особенно важно это в условиях работы на вредном производстве. В основном это цеха, использующие гальванические процессы, где уровень экологической безопасности гораздо ниже, чем в среднем по объединению, что выражается в более высоком числе круглогодовых работников, имеющих временную нетрудоспособность.
В связи с этим руководство объединения выдало задание по рассмотрению экологической ситуации в цехах гальванического производства с целью её улучшения, а также по разработке мероприятий по предотвращению, профилактике и коррекции негативных воздействий гальванического производства на окружающую среду и трудоспособность работников производства с перспективой её использования в масштабах объединения.
В рамках данной работы был произведён структурный анализ имеющихся на ОАО УМПО производств с точки зрения уровня их негативного воздействия на окружающую среду, что показывает уровень временной нетрудоспособности.
Как уже было отмечено, на ОАО УМПО основной вид деятельности -это авиационные двигатели. Их производство можно разделить на:
- основное;
- вспомогательное;
- обслуживающее.
Обслуживающее - это общественное питание, транспорт, строительные цеха, отдел кадров и т.д., работа в которых не приносит особого вреда здоровью работающих.
Вспомогательное - это инструментальный завод, отделы главных специалистов и прочее, где особой угрозы для здоровья нет.
Основное производство несёт в себе самые вредные виды деятельности. Его можно разделить на:
- цеха литейного производства;
- цеха кузнечного производства;
- цеха механосборочносварочного производства;
- цеха термического производства;
- цеха гальванического производства;
- цеха механического производства;
- цеха сборочного производства;
- цеха испытательного производства.
Из этих производств, проведя анализ временной нетрудоспособности, можно выделить, по степени вредности для окружающей среды и здоровья работающих, цеха литейного производства, цеха кузнечного производства, цеха термического производства и цеха гальванического производства. Но наибольшее количество случаев временной нетрудоспособности обнаружено в цехах гальванического производства.
Характеристика экспериментального материала
Первая половина экспериментальной части работы была выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Башкирского государственного медицинского университета под руководством профессора Фархутдинова Р. Р. Опыты проводили на 30 белых крысах. Для этого были подобраны клинически здоровые, упитанные крысы в возрасте 8-9 месяцев, массой 270±20 г. Опытных животных содержали на одинаковых рационах, в обычных условиях вивария. Животные были разделены на группы (табл. 2.1) по 6 крыс: первая группа - контрольные животные, не подвергавшиеся экспериментальному воздействию. Вторая группа - животные, получавшие в течение 30 дней ингаляционно ацетон. Третья группа получала пары едкого натрия. Четвертая группа - животные, получавшие ингаляционно в течение 30 дней соляную кислоту. Пятая группа одновременно получала пары трёх загрязнителей.
Таким образом, на белых крысах с помощью затравочных камер была создана экспериментальная модель экологической ситуации гальванического производства, т.е. смоделировано хроническое ингаляционное воздействие паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия. В затравочные камеры в течении 4-х часов подавались концентрации, соответствующие 1/10 средней смертельной концентрации указанных веществ для острого воздействия. Контроль за концентрацией паров осуществлялся методом газожидкостной хроматографии.
Предварительно животные в течение 3-х дней адаптировались к затравочным камерам. Объем затравочных камер составлял 160 л, подача воздуха 20 л/мин. Контрольные животные находились в камерах, в которые подавался чистый воздух. Животные забивались на 30 сутки в соответствии с правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных и методическими рекомендациями по выведению животных из эксперимента и эвтаназии.
Исследование хемилюминесценции крови и гомогената печени проводили согласно методических рекомендаций [Фархутдинов P.P., Лиховских В.А., 1995].
Необходимые реактивы: KCL - хлористый калий; NaCL- хлористый натрий; КОН - едкий калий; КН2Р04 - фосфорнокислый калий;Ре804 7Н20 -сернокислое железо; СбН807№3 5,5Н20 - цитрат натрия; C8H7N302- люминол (5-амино, 2-3-дегидро,1-4-фталазиндион); НС1 - соляная кислота; диметилсульфоксид (димексид).
Приготовление реактивов: Сернокислое железо: FeS04.7H20 50 мМ раствор (1,39 г на 100 мл дистиллированной воды, подкисленной 0,1 мл 0,1 н HCL). Соляной фосфатный буфер: 20 мМ КН2Р04, (2,72 г.), 105 мМ KCL (7,82 г). Растворить в 1 литре дистиллированной воды. Титровать насыщенным раствором КОН до рН 7,5 ед. Люминол (м.в. 177): 10"2 М раствор в диметилсульфоксиде (в 10 мл DMSO растворить 17,7 мг люминола). Полученный раствор - 0,5 мл развести в физиологическом растворе (500 мл рН-7,0-7,2 ед.) -рабочий раствор люминола 10 5 М.
Плазму готовили, используя в качестве антикоагулянта гепарин (100 ед./мл крови). Форменные элементы осаждали центрифугированием. Полученную гепаринизированную кровь и плазму хранили при температуре + 4 0 С не более 8 часов. Перед измерением свечения 0,5 мл плазмы разводили в 18,5 мл солевого раствора следующего содержания: 20мМ КН2РО4, 105 мМ
KCL, рН - 7,45. Свечение индуцировали добавлением 1мл FeS04-7H2O, оптимальная концентрация которого составила 2,5 мМ в среде инкубации.
Из печени, почек, мозга и легких экспериментальных животных на холоду готовили гомогенаты в буферном растворе следующего состава: KCL -105 мМ, КН2Р04 - 20 мМ, рН доводился до 7,45 ед. КОН.
Для этого навеску ткани отмывали ледяным буфером, измельчали и на холоду гомогенизировали в механическом гомогенизаторе 5 минут, фильтровали через капроновый фильтр, определяли содержание белка и разводили до 20 мг/мл солевым раствором. На исследование хемилюминесценции отбирали 1 мл пробы, добавляли 18 мл солевого раствора ортофосфата. Концентрацию белка измеряли микробиуретовой пробой или по Лоури. Калибровочная кривая строилась по сывороточному альбумину.
Исследовали хемилюминесценцию гомогенатов органов, индуцированную добавлением солей двухвалентного железа - FeS04 -7Н20 -1мл 50мМ раствора (84 - 93). Во время записи свечения регистрировались величина спонтанного свечения, интенсивность быстрой вспышки в момент добавления инициатора, длительность латентного периода, крутизна нарастания медленной вспышки, максимальная интенсивность свечения. Интегральным показателем состояния перекисного окисления липидов служила светосумма железо индуцированной хемилюминесценции пробы за 5 мин измерения.
Люминол зависимую хемилюминесценцию изучали в цельной крови. Люминол (м.в. 177) готовили на диметил сульфоксиде (DMSO) из расчета 10 2 М (на 10 мл DMSO 17,7 мг люминола) и хранили в холодильнике при 4 С. Рабочий раствор готовился путем введения 0,5 мл приготовленного раствора в 500 мл флакон стерильного фабричного физиологического раствора рН 7,0-7,2 ед, который далее хранился в холодильнике при 4 С. Содержание люминола в пробе-10"5 М.
Комплексное ингаляционное воздействие паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия на процессы свободно-радикального окисления в биологическом материале
Проведённые исследования на экспериментальной модели экологической ситуации гальванического производства в условиях, приближённых к рабочим условиям цехов данного производства показали, что при комплексном ингаляционном воздействии паров ацетона, соляной кислоты и едкого натрия у животных не были отмечены статистически достоверных изменения в поведенческих реакциях. Выявлялась задержка в увеличении массы тела. У животных повысился относительный вес печени на ЮОг веса тела, легких и почек. К концу эксперимента наблюдалось уменьшение в крови эритроцитов и лейкоцитов у животных. Эти изменения видимо являлись ответной реакцией на хроническую интоксикацию. Статистически достоверными оказались изменения показателей двигательной активности после месячного эксперимента. Снизилось количество вертикальных стоек. Норковый рефлекс (реакция Буасье) в начале опыта составлял 12 - 18 заглядываний в отверстие за 1 мин., в конце эксперимента стал равен 9-10. На фоне умеренного полнокровия сосудов отмечены набухание и разрыхление стенок артериол, в паренхиме обнаруживались чередование ателектаза и эмфиземы. Крупные бронхи иногда были неравномерно расширены, мелкие - в состоянии спазма или дистонии. В перибронхиальных зонах выявлялись очаги гиперплазии лимфоидной ткани. Эпителий слизистой оболочки крупных бронхов иногда был атрофирован, а в мелких частично десквамирован. В печени некоторых животных к концу эксперимента встречались единичные или в виде небольших групп безъядерные гепатоциты с умеренной лимфоидно-макрофагальной реакцией. Описанные изменения могли быть результатом ответной реакции организма на интоксикацию. В тоже время были отмечены существенные изменения в процессах свободно-радикального окисления, выявляемые методом регистрации хемилюминесценции. Типичная запись железо-индуцированной ХЛ плазмы крови контрольных крыс представлена на рис. 3.1. В записи хемилюминесценции можно выделить спонтанное свечение, быструю вспышку в момент введения инициатора-солей железа и медленную вспышку. Интенсивность свободно-радикального окисления определяется величиной светосуммы хемилюминесценции. Аналогичные стадии в развитии хемилюминесценции наблюдались в гомогенатах органов (рис. 3.2-3.5). Наибольшее по интенсивности свечение имело место в печени и далее по убывающей в гомогенатах почек и мозга. В гомогенатах легких контрольных животных хемилюминесценция была минимальна, что связано с высокой антиокислительной активностью сурфактанта. контрольной крысы. 1 - спонтанная ХЛ, 2 - индуцированная зимозаном При действии паров ацетона, соляной кислоты, едкого натрия и их комплексного воздействия характер хемилюминесценции крови и гомогенатов органов существенно изменился. На рис. 3.7-3.9 представлены типичные записи хемилюминесценции, а в таблицах 3.1 и 3.2 средние значения светосуммы хемилюминесценции.
