Влияние пыли горючих сланцев на организм опытных животных
- Авторы: Даль М.К.1
-
Учреждения:
- Экспериментально-биологическая лаборатория Ленинградского института организации, экономики и охраны труда
- Выпуск: Том 31, № 5 (1935)
- Страницы: 640-647
- Тип: Статьи
- Статья получена: 21.11.2020
- Статья одобрена: 21.11.2020
- Статья опубликована: 13.05.1935
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/50779
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj50779
- ID: 50779
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Специальных работ о влиянии пыли горючих сланцев на организм человека или опытных животных как в иностранной, так и в русской литературе мы не встретили. Но разрешение вопроса, или, вернее, приближение к уяснению характера влияния данного вида пыли, имеет несомненное значение, что, с одной стороны, связано с практическими вопросами охраны труда и здравоохранения в новой промышленности широкими перспективами в будущем — с другой, — теоретически интересны морфологические изменения в легких от этой пыли, представляющейся смешанной из органических и неорганических химических соединений.
Ключевые слова
Полный текст
В иностранной литературе имеются лишь отдельные указания о тех изменениях в организме, которые возникают или которые можно ожидать при вдыхании пыли сланцев. Так, например, Бьюкенен (J. of. Ind. Hygien, 1931 г. № 5) упоминает, что сланцевая промышленность должна быть отнесена к той группе, при которой наблюдается развитие у рабочих силикоза. Но подобное заключение, как и последующие данные, повидимому, относится не к горючим сланцам, которые нас интересуют, а строительным, содержащим большой процент кварцевых включений. Тейнес (J. Hyg., 1931, № 1) обследовал 18 различных видов пыли и располагает их в определенном порядке, в зависимости от тяжести наблюдаемых при них поражений. Коллоидный уголь, а также пыль сланцев по материалам автора могут считаться потенциально опасными лишь в очень больших концентрациях в воздухе.
Гальдан (Т. Inst. Min. Eng., 1931г., 80) уже более подробно касается данного вопроса и при обследовании рабочих на сланцевых разработках он частоту бронхитов связывает лишь с метеорологическим фактором, сама же пыль, по его мнению, не опасна для здоровья. Наоборот, наряду с угольной, данный вид пыли, поступая в легочную ткань, стимулирует активность фагоцитарных клеток и тем самым создает известную гарантию против заболевания туберкулезом.
Специальных работ о влиянии пыли горючих сланцев на организм человека или опытных животных как в иностранной, так и в русской литературе мы не встретили. Но разрешение вопроса, или, вернее, приближение к уяснению характера влияния данного вида пыли, имеет несомненное значение, что, с одной стороны, связано с практическими вопросами охраны труда и здравоохранения в новой промышленности широкими перспективами в будущем — с другой, — теоретически интересны морфологические изменения в легких от этой пыли, представляющейся смешанной из органических и неорганических химических соединений. Для своей работы мы пользовались пылью Веймарских сланцев, которые содержат около 30% органических соединений. В зольной ее части имелось SiO2—43,89%; AL2О3—7,06%; СаО—20,15%; MgO—9,91% и различных сернокислых солей — 2 19%; натронные и др. соединения отмечены в единицах процента. Данная горная порода очень мягка и легко превращается при дроблении в мелкий порошок без запаха, который хорошо и легко „пылит». Под микроскопом пыль представляет угловатые частицы с неособенно острыми краями; некоторые из них в проходящем свете блестящи, другие же слегка бурой или бледно коричневой окраски.
Концентрация пыли в малых пылевых камерах, в которых проводились опыты над 12 кроликами, была установлена в среднем 35 мг на куб. метр воздуха, при наличии около 2500 пылинок в куб. сантиметре. Величина их была следующей: меньше 1 /—41%; 1-5/—48%; 5—10/— 8%; свыше 10/—3%. Максимальный срок запыления несколько превышает 61/2 месяцев, что соответствует 503 ч. 35 м. пребывания кроликов в камере. Вес опытных животных незначительно увеличивался, но далеко не у всех кроликов; процент гемоглобина в общем оставался прежним и в наиболее длительных опытах имело место снижение числа как белых, так и красных форменных элементов крови, т. е. имелись явления анемии.
Изменения в лейкоцитарной формуле крови отмечаются уже у опытных животных после 2-х месяцев запыления и, как следует из прилагаемой таблицы, мы имеем уменьшение числа лейкоцитов с нарастанием количества как больших, так и малых лимфоцитов. Исключение представляли 3 кролика из 9, у которых число лейкоцитов оставалось без изменений при уменьшении лимфоцитов (№№ 178, 184) или первоначальном их проценте (№ 168).
Все исследования крови у животных произведены ст. лаборантами лаборатории Н. К. Анчутиной и В. Ф. Филипповой.
При секции опытных животных, через различные сроки запыления, мы истощения отметить не могли. Катаральные или катарально-гнойные риниты констатированы три раза, острые пневмонии дважды; последними была обусловлена смерть 2-х кроликов при непродолжительных сроках запыления. Уже с 5 месяцев подопытного состояния кроликов под плеврой, преимущественно в нижних долях легких, макроскопически обнаруживаются серые точки, которые в дальнейшем увеличиваются как в размерах, так и в числе. Со стороны внутренних органов макроскопических изменений не имелось.
Гистологические поражения дыхательных путей (кроме тех кроликов, у которых имела место бронхопневмония) неизменно отсутствовали и нельзя было установить как атрофических, так и гиперпластических поражений со стороны эпителия и всей толщи слизистой оболочки.
Обогащение мелками пылинками легких идет весьма быстро, и они скоро фагоцитируются. Крупные частички сланцевой пыли в органе никогда не встречаются; все они едва достигают 3 микрон и в очень ограниченном числе отмечаются в протоплазме альвеолярных клеток. Последние в просветах альвеол локализуются преимущественно в подплевральных отделах, вблизи сосудов среднего размера н у бронхов. Часть пылевых клеток непосредственно прилежит к альвеолярным стенкам, и скоро пылинка можно обнаружить в тканевых щелях стромы легких. Необходимо указать, что ни разу мы не могли отметить большого накопления пыли в клетках, всегда ее очень ограниченное количество, однако деструктивные явления в протоплазме выявляются рано и прогрессируют довольно быстро. Первоначально можно обнаружить неравномерную окраску протоплазмы, и в ней возникают как бы очаги разряжения; в дальнейшем происходит формирование мелких вакуолей, заполненных гомогенной жидкостью, бледно-розового цвета при окраске эозином (вакуольное перерождение). Реакция на слизь с тионином положительного эффекта не давала, появление же суданофильных мелких капелек отмечается довольно скоро. Пылинка в вакуолях не встречаются и они как бы скучиваются ближе к какой-либо одной стороне клетки. Частички сланца не подвергаются процессу схлапливания и остаются изолированными, но несколько сближаются друг с другом.
Пылевые клетки, увеличиваясь численно в группах и в отдельных альвеолах, примерно к 4—5 месяцам образуют пылевые очажки или небольшие поля, которые в конечном итоге представляют уже совершенно безвоздушную ткань. Межальвеолярные перегородки постепенно истончаются, сдавливаются, а одиночные альвеолы резко растягиваются в силу большого в них скопления пылевых клеток. Первое время никакой клеточной реакции по окружности данных фокусов не отмечается и периферические отделы пылевых очажков неправильно угловаты. Но в дальнейшем, повидимому, в процессе растяжения альвеол, границы округляются и к этому времени (к 6 мес. опытов) начинается инфильтрация перегородок и вообще краевых отделов узелков, почти исключительно лимфоидными клетками, правда, между ними встречаются одиночные лейкоциты и плазматические клетки, но данные форменные элементы имеют резко подчиненное значение. Расширения кровеносных сосудов в области инфильтратов мы не встречали.
Благодаря изменению формы пылевых очажков и реактивным явлениями по периферии, они становятся более четко контурированными. В этой стадии протоплазма легочных фагоцитов более или менее диффузно просветляется, овальное ядро с эксцентрическим положением окрашивается не четко, ядрышко и хроматиновая сеть представляются смазанными, а пылинки сланца— особенно мелкие и немногочисленные. В некоторых фагоцитах уже имеются явления ясно выраженного распада, что происходит по преимуществу путем карио-и плазмолизиса. Контуры клеток становятся неразличимыми и ядро превращается в пузырек. Процессом распада клеток можно объяснить появление свободных пылинок уже в сформированных узелках.
Фокусы диффузного склероза в легких (что является характерным для силикоза) при данном виде запыления кроликов не встречаются, и почти
Рис. 1
Рис. 2
отсутствуют участки из ателектазированной ткани, что нами наблюдалось в опытах с запылением животных апатитовой пылью. Очаговая везикулярная эмфизема имела место лишь в наиболее продолжительных опытах. Но при запылении апатитовой пылью отмечено наличие большого количества пылевых клеток в дыхательных путях, что иногда приводит к образованию пробок с последующим фокусным ателектазом. Изменений плевры в областях прилежащих бугорков не происходит и нигде в легочной ткани синцитильные гигантские клетки не встречались.
Процессы элиминации ныли совершаются очень интенсивно лимфогенным путем; в некоторых лимфатических сосудах образуются мелкие пробки из пылевых клеток, что отражается в периферических отделах расширением лимфатических сосудов. Большое количество пылевых клеток достигает перибронхиальных лимфатических узлов, в которых они схлапливаются почти исключительно в краевых синусах. Здесь образуются большие скопления крупных клеток со светлой протоплазмой, в которых, как и всюду, число пылевых включений очень незначительно (микроф. 3 и 4). В опытах наиболее длительных можно встретить такие лимфатические узлы, в которых большая часть состоит из пылевых клеток, и одновременной гиперплазии лимфоидной ткани при этом не происходит.
Рис. 3
Заканчивая описание изменений легочной ткани при вдыхании пыли сланцев, отметим еще своеобразные гистологические картины, которые были обнаружены у кролика № 168. В области пылевых очажков у него обнаружены мелкие абсцессы, из нейтрофильных лейкоцитов, которые во множестве окружали скопления каких-то друз, несколько напоминающих актиномикотические; по всей вероятности они были занесены в легкие вместе с пылевыми частицами. Подобные гистологические картины нами отмечены и в опытах с этроловой пылью. У данного кролика, точно так же, как и в опыте № 184, в почках имелись небольшие фокусы лимфоидных инфильтратов, что, повидимому, стоит в связи с осложнением легких упомянутым грибковым поражением и резким катаррально-гной- ным ринитом (кролик № 184). Других заметных поражений во внутренних органах при применявшейся обычной гистопатологической обработке материала установить у всех опытных животных нельзя было.
Для сравнения характера изменений легочной ткани при запылении сланцевой пылью мы используем материал текущего года (опыты с апатитом и этролом), а также опыт прошлых лет работы нашей лаборатории. Условия содержания и кормления всех кроликов в наблюдениях текущего года были вполне одинаковы. Из сопоставления имеющихся данных следует, что в рассматриваемой серии опытов прибавка в весе у кроликов была выражена в целом очень не резко, в противоположность другим опытным животным. У последних с возрастом и прибавкой в весе увеличивался процент гемоглобина и возрастало число эритроцитов,—обратное наблюдается у кроликов, запылявшихся сланцевой пылью. К этому надо добавить снижение также и числа лейкоцитов в наиболее длительных опытах; последнее несомненно имеет существенное значение, учитывая наличие у животных воспалительных изменений в полости носа, что почти как правило сопровождается лейкоцитозом. В данных же опытах общее состояние организма обуславливает отсутствие данной реакции. Довольно ясной реакцией со стороны крови является увеличение числа лимфоидных клеток.
Рис. 4
Таким образом, приведенные данные уже свидетельствуют о том, что при длительном вдыхании пыли горючих сланцев наступают в организме изменения, указывающие, повидимому, на обще-резорбтивное влияние данного вида пыли.
Морфологическое изучение опытного материала не устанавливает явных патологических изменений со стороны дыхательных путей, а частота обнаруженных ринитов не превышает процента подобных заболеваний при условиях обычного содержания кроликов в виварии.
Фагоцитоз частичек сланца происходит в легочной ткани весьма быстро, æro резкой загрузки ими протоплазмы клеток не происходит, с чем приходится постоянно встречаться в опытах с ультрамариновой (Петров), угольной (Вальтер), этроловой и апатитовой пылью (Даль). Но даже небольшое содержание фагоцитированных частиц обуславливает быстрое наступление деструкции протоплазмы с ее вакуолизацией, ожирением и последующим общим просветлением клеток.
Элиминация пыли бронхогенным путем несомненно недостаточна, и этим обусловлено возникновение в легких фокусных поражений. Первоначально альвеолы обогащаются пылевыми клетками, и быстрота развития этого поражения примерно равна таковому в опытах с кварцевой пылью. Какая- либо воспалительная реакция по окружности пылевых фокусов (альвеолярных пробок в описании Arno1d’a) первоначально отсутствует и только в дальнейшем происходит лимфоидная инфильтрация периферических отделов узелков.
В эту стадию своего существования они уже имеют четкие границы, ясно выступают на фоне эмфизематозной ткани, и с полным правом могут быть обозначены „псевдотуберкулами“ (Mavrogordato), которые формируются без участия каких-либо микроорганизмов.
Очень вероятным представляется возможность растворения пылевых частиц в протоплазме клеток легочных фагоцитов, что морфологически выражается в несколько уменьшенном числе пылинок в наиболее старых узелках, с которыми приходится встречаться в длительных опытах. Вряд ли одним кремне-кислым соединениям, которых почти половина в пыли горючих сланцев, принадлежит главенствующее значение в деле деструкции альвеолярных фагоцитов и в процессе общего влияния на организм, что отражается на составе крови. Опыты, проведенные в лаборатории (Вальтер) с почти чистым кварцем (SiO2—99,5%, Fe203—0,5°/о), показали более интенсивную загрузку клеток пылевыми частицами и одновременно гораздо менее резко выраженную деструкцию их протоплазмы.
Несомненно нужно принимать во внимание и приписать главенствующее значение в процессе повреждения клеток сернистым и органическим соединениям горючих сланцев (точный химический состав последних еще не вполне выяснен). Это по преимуществу остатки растений в различной степени карбонизации, частички мелких спор, альги, споровые оболочки и некоторые масла.
Таким образом, даже при отсутствии явных структурных изменений в большинстве внутренних органов у экспериментальных животных, мы должны констатировать возможность общерезорбтивного влияния и возникновения своеобразных изменений в легочной ткани при вдыхании пыли горючих сланцев.
Это заключение должно быть принято во внимание органами охраны труда, клинические же обследования и врачебный контроль несомненно необходимы для установления возможности подобных поражений также у человека.
Об авторах
М. К. Даль
Экспериментально-биологическая лаборатория Ленинградского института организации, экономики и охраны труда
Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Россия
Список литературы
![](/img/style/loading.gif)