Волощенко О. И., Медяник И. А

Вид материала

Документы

Содержание Влияние неионогенных ПАВ на организм. Влияние анионных пав на барьерные свойства кожи Влияние синтамида-5 на барьерные свойства кожи. Влияние пав на электрофизиологические Влияние сульфонола НП-3.

Подобный материал:

• Л. А. Медяник, заместитель директора по учебно воспитательной работе Макеевская общеобразовательная, 180.24kb.
• Волощенко Людмила Ивановна конспект, 18.55kb.
• Менеджмента качества в современном университете, 4790.57kb.

1000 мг/кг. Особенно повышалась активность холинэстеразы в крови в первые месяцы эксперимента.

Химическое определение анионных ПАВ и CMC в сыво­ротке крови с целью установления степени их проникнове­ния через кожу показало, что эти вещества поступают во внутреннюю среду организма животных после нанесения их растворов на неповрежденную кожу. Аппликации пер­вичного алкилсульфата натрия и хлорного сульфонола в высоких дозах (1000 или 500 мг/кг) вызывают гибель гви­нейских свинок. Так, сульфонол хлорный в дозах 200 мг/кг или 500 мг/кг после многократного нанесения на кожу гви­нейских свинок в течение 60 дней в большинстве случаев (26 из 42) достоверно (Р<0,05) увеличивает содержание анионных ПАВ в сыворотке крови. Аналогичная законо­мерность наблюдается после аппликаций первичного ал­килсульфата натрия в дозе 200 мг/кг в течение 3 мес. CMC «Лотос» после нанесения на кожу (дозы 1000, 500, 200 мг/кг) в течение 3 мес приводит также в большинстве случаев (23 из 35) к увеличению содержания анионных ПАВ в сыворотке крови животных. Указанное явление обусловлено проникновением ПАВ через кожу как после ихнанесения в отдельности на ее покровы, так и после аппли­кации CMC «Лотос», в составе которого имеются указан­ные анионные ПАВ. Определение анионных ПАВ в сыво­ротке крови, печени и мозговой ткани после шестимесяч­ных многократных их аппликаций показало увеличение количества анионных ПАВ по сравнению с контролем. Зна­чительный эффект (Р<0,05) наблюдался после апплика­ции CMC «Лотос» в дозе 500 мг/кг. Очевидно, при длитель­ном поступлении анионных ПАВ через кожу происходит частичная их задержка в тканях печени и мозга (особенно при дозах 20, 100 мг/кг волгоната). Исключение составляют опыты на животных, которым наносился на кожу раствор волгоната в дозе 1 мг/кг.

Следовательно, степень проникновения анионных ПАВ зависит от их количества, нанесенного на кожу (для сыво­ротки — 0,6 %, мозга —0,6 %, печени—1,9 %), что ука­зывает на различную интенсивность депонирования этих веществ в тканях и органах. Можно предположить, что она обусловлена различным количеством липидно-белковых мембран в соответствующих органах, что ведет к различ­ной степени адсорбции анионных ПАВ на поверхности этих структурных образований. Не исключено, что более высо­кая степень проницаемости ПАВ для печени зависит от барьерной функции этого органа.

^ Влияние неионогенных ПАВ на организм. Среди раз­личных классов ПАВ неионогенные соединения (синтано­лы, синтамид-5, превоцелл, окись алкилдиметиламина и др.) наименее токсичны. Среднесмертельные дозы этих ве­ществ могут достигать десятков граммов на 1 кг массы жи­вотных. В ряде случаев в эксперименте невозможно полу­чить достаточные данные для вычисления смертельных доз неионогенных ПАВ.

В острых опытах после однократного нанесения на ко­жу белых крыс синтанола ДС-10 в различных дозах (5, 7, 9, 11, 13, 15 г/кг) количество форменных элементов, про­центное содержание гемоглобина, а также лейкоцитарная формула у подопытных животных существенно не отлича­ются от контрольных. Величина гематологических показа­телей остается в пределах нормы. Активность каталазы крови (соответственно дозам — 3,9, 4,5, 4,4, 4,9, 4,6, 4,7) на вторые сутки эксперимента колеблется на уровне контроля (4,3). На 10-е сутки она составляет 4, 4,8. Уровень перокси­дазы повышается с последующим восстановлением к концу эксперимента (соответственно дозам — 0,8, 1,02, 0,71, 0,75, 0,78, 0,71 при контроле 0,35 на 2-е сутки и 0,30—0,30 про­тив 0,31 на 10-е сутки). Увеличение активности пероксидазы крови дает основание полагать, что синтанол ДС-10 в высоких дозах при однократном, нанесении на кожу жи­вотных вызывает нарушение окислительно-восстановитель­ных процессов. Активность холинэстеразы крови животных на 2-е сутки опыта достоверно снижается (517, 577, 262, 319 215, 137 ммоль/ч-л) по сравнению с контролем (939 2 ммоль/ч-л). На 10-е сутки активность этого фермен­та колебалась (202,7, 212,4, 269, 268, 291 ммоль/ч-л); на уровне контроля (293,2 ммоль/ч-л), за исключением слу­чаев применения синтанола ДС-10 в дозе 9 г/кг (120,3 ммоль/ч-л). Статистически достоверные сдвиги, по­лученные в экспериментах, позволяют сделать заключение о влиянии этого ПАВ на процессы передачи нервного воз­буждения в организме животных.

Неионогенные ПАВ синтанола ДС-10 после однократно­го нанесения на кожу существенно не влияют на содержа­ние холестерина в сыворотке крови. Так, в конце экспери­мента наблюдались следующие колебания этого показате­ля: 5,23, 4,24, 4,89, 3,35, 3,35, 3,3 ммоль/л при указанных до­зах ПАВ по сравнению с контролем (3,34 ммоль/л). У животных, на кожу которых наносили синтанол ДС-10 в дозе 5 г/кг, в конце эксперимента обнаруживалась досто­верная гипогликемия (3,65 ммоль/л); при контроле — 9,68 ммоль/л. Дозы 7, 9, 11, 13, 15 г/кг синтанола ДС-10 вызывали колебания уровня сахара в крови соответствен­но: 9,51, 8,64, 9,99, 9,81, 9,35, 10,06 ммоль/л на 2-е сутки опыта и 5,94, 9,62, 6,8, 7,09, 6,27 ммоль/л на 10-е сутки.

Токсичность неионогенных веществ типа оксиэтилиро­ванных октилфенолов изменяется в зависимости от числа содержащихся в них оксиэтиленовых групп. Увеличивает­ся при возрастании этих групп от 1 до 10 и уменьшается при увеличении их числа с 10 до 20. По данным Е. А. Мо­жаева (1976), из неионогенных ПАВ наименьшей токсич­ностью обладает синтамид-5. Уровень токсичности синта­нолов также невысок. Возможно, более низкая токсичность синтамида объясняется наличием в его структуре сложно-эфирной связи в отличие от более токсичных веществ, по­строенных по типу простых эфиров. Синтанолы в противо­положность синтамиду обладают способностью к кумуля­ции (коэффициент кумуляции — 5,2—2,8). Наиболее кумулятивным веществом является альфанол-8 (коэффи­циент кумуляции—1,6). Выраженная кумулятивность не­ионогенных ПАВ, очевидно, объясняется их большей устой­чивостью к обезвреживанию в организме благодаря элект­ронейтральности.

Большие дозы неионогенных ПАВ вызывают у животных увеличение массы тела и относительной массы орга­нов (Sweery, 1953), образование камней и папиллом в мо­чевом пузыре (у хомяков), снижение артериального давле­ния (у крыс, гвинейских свинок, кошек, кроликов, обезьян и особенно у собак), ускорение электрофоретической ми­грации альбуминов, липопротеинов и других компонентов сыворотки крови, нарушение содержания тироксина в кро­ви (у гвинейских свинок; Schick, 1967), угнетение секреции хлористоводородной кислоты в желудке и активности не­которых ферментов крови. ПАВ (оксиэтилированные октил­фенолы) в концентрациях 4—10 мг/л вызывают invitro ге­молиз нормоцитов (Kirkpatrik и соавт., 1973).

Н. Б. Кумпан (1974), О. И. Волощенко, И. А. Медяник, В. Н. Чекаль (1977) наблюдали повышение уровня холе­стерина и фосфолипидов в крови животных. Scanu и соавто­ры (1961) в течение 4—5 мер вводили собакам неионоген­ное вещество «Tpитон-WR-l339» в дозе 250 мг/кг. Это вы­зывало истощение тканевых запасов жира, накопление мегафагов в печени, селезенке и лимфатических узлах, стенке аорты, в коронарных и легочных артериях обнару­живались явления начинающегося атеросклероза.

Е. А. Можаев (1976), изучая токсичность синтанола ДС-10, альфанола-8, проксанола-186, проксамина-385, син-тамида-5, поступавших длительное время с водой, устано­вил, что наиболее токсичным является альфанол-8, наиме­нее — синтамид-5.

Анионные и неионогенные ПАВ усиливают активность канцерогенных веществ (Setala и соавт., 1959; Poel, 1963; Schick, 1967). Так, предварительная обработка кожи жи­вотных канцерогенным веществом, а затем повторные на­несения на нее эмульсии твинов, спанов, тритона-100 и дру­гих ПАВ стимулируют образование опухолей (Saxen и соавт., 1950; Setala и соавт., 1954, 1959). По данным Е. А. Можаева (1976), у крыс, получавших синтанол ДС-10 в концентрациях 500, 100 мг/л, возникали злокачественные опухоли. Синтанол ДС-10 снижает канцерогенный эффект и не проявляет канцерогенной активности. Н. В. Синигина и Ю. И. Сахаров (1974) считают, что синтанол ДС-10 не об­ладает канцерогенными свойствами, однако способен уси­ливать канцерогенную активность других веществ, в част­ности метилхолантрена, при накожном воздействии.

При одноразовом введении в желудок белых крыс син­танола ДС-10 в концентрациях 9, 18, 40 и 60 % в крови по­вышается содержание сахара, активность каталазы, перок-сидазы, холестерина и снижается количество SH-групп, а иногда и холинэстеразы в крови (О. И. Волощенко, И А Медяник, В. Н. Чекаль, 1977). Под влиянием низких и высоких концентраций синтанола ДС-10 отмечаются фазо­вые изменения в количестве этих веществ в крови. Высокая концентрация его уменьшает исследуемые показатели, а низ­кая—увеличивает их. Низкие концентрации синтанола ДС-10 усиливают функциональные и обменные процессы в организме, а более высокие — угнетают их.

С целью изучения кумулятивных свойств неионогенных ПАВ на кожу белых крыс в течение 15 дней наносили син­тамид ДС-10 (по 0,8 г/кг и 4 г/кг) и синтамид-5 (по 0,6 г/кг и 3 г/кг). У животных обнаруживали признаки ин­токсикации: повышенную возбудимость, иногда агрессив­ность, сменявшуюся к концу опыта адинамией, снижение аппетита, уменьшение массы тела. На местах нанесения растворов к концу эксперимента появлялась гиперемия, а у отдельных животных — эрозия и некроз. У белых крыс, получавших синтамид-5, биологические показатели крови (активность холинэстеразы, содержание сахара, количест­во SH-групп, фагоцитарная активность лейкоцитов, индек­сы каталазы и пероксидазы, уровень аскорбиновой кисло­ты в надпочечниках) изменялись в пределах величин конт­роля. Нанесение на кожу гвинейских свинок 2 % раствора синтанола ДС-10 и 0,06 % раствора синтамида-5 (концент­рации в 2 раза превышающие содержание каждого ПАВ в рецептурах моющих средств) раздражение и сенсибили­зации ее не вызывало. Индексы каталазы и пероксидазы крови повышались в пределах контроля. Несмотря на это, изменения активности ферментов следует учитывать, так как не исключено, что повышение концентрации ПАВ в мо­ющих средствах может усилить действие этих веществ на организм. Под влиянием синтанола ДС-10 повышается сорбционная способность тканей органов по отношению к нейтральному красному. Эти изменения симметричны.

В хроническом эксперименте в течение 6 мес на кожу животных наносили 0,03 % и 0,06 % растворы синтамида-5 (0,6—1,2 мг/кг) и 0,5 % раствор синтанола ДС-10 (10— 20 мг/кг). Морфологический состав крови у подопытных животных мало отличался от контроля. Аналогичная за­кономерность наблюдалась при определении ее биохими­ческих показателей (активность каталазы и пероксидазы, холинэстеразы, количество SH-групп, содержание сахара, аскорбиновой кислоты в надпочечниках, гликогена в пече­ни, фагоцитарная активность лейкоцитов). Патоморфоло­гических изменений внутренних органов не отмечалось.

Если аллергенная активность простых химических сое­динений, загрязняющих атмосферный воздух, воду водоемов, в настоящее время интенсивно изучается (В. И. Ви­ноградов и соавт., 1976), то чувствительности к препара­там бытовой химии, в частности к ПАВ, уделяется еще не­достаточное внимание. Вместе с тем данные литературы (Ю. И. Сахаров и соавт., 1973; О. И. Волощенко и соавт., 1977) свидетельствуют, что большинство контактных ал­лергических дерматитов может быть спровоцировано хи­мическими веществами, входящими в состав широко ис­пользуемых в быту моющих и чистящих средств и ряда других препаратов. В эксперименте на гвинейских свинках Ю- И. Сахаров и Е. Н. Кутепов (1973) обнаружили, что синтанол ДС-10, ОП-7 при повторном введении в организм формируют состояние повышенной чувствительности. Под воздействием этих веществ у животных развивается кон­тактный аллергический дерматит. А. И. Саутин и соавторы (1974) установили кожнораздражающее действие CMC на основе синтанола ДС-10 в концентрациях, в 10 раз превы­шающих рекомендуемые.

О. И. Волощенко и соавторы (1973—1980) выявили ал­лергенный эффект некоторых препаратов бытовой химии и ПАВ. Авторы установили, что пороговая доза аллергиче­ского эффекта для анионных соединений (первичного и вторичного алкилсульфатов, сульфонола хлорного и суль­фонола НП-3, волгоната) составляет 10 мг/кг.

Втирание в кожу гвинейских свинок в течение 1 мес неионогенного ПАВ (превоцелла в дозах 10, 20 и 100 мг/кг, синтанола ДС-10 и синтамида-5 в дозах 20, 10 мг/кг) пока­зало, что превоцелл в дозах 100, 20 мг/кг, синтанол ДС-10 и синтамид-5 в дозах 20 мг/кг приводят к выраженной дег­рануляции базофильных гранулоцитов периферической крови. Эффект сохраняется в течение 2 мес после оконча­ния действия веществ. Пороговая доза для превоцелла, синтанола ДС-10—10 мг/кг, синтамида-5 —20 мг/кг.

В данном случае отчетливо прослеживается зависи­мость степени разрушения базофильных гранулоцитов от испытуемой дозы: с ее уменьшением увеличивается коли­чество клеток, находящихся в первой стадии дегрануляции, и уменьшается число клеток, полностью разрушенных. Ис­следование бляшкообразующих клеток в реакции Иерне — Клемпарской продемонстрировало динамику действия пре­воцелла на аутоиммунный процесс. Повышенное содержа­ние бляшкообразующих клеток в периферической крови наблюдалось также через 2 мес после восстановительного периода. Наиболее выраженный процесс образования бля­шек аутоиммунного гемолиза происходил в течение 4 нед наблюдений. У гвинейских свинок, подвергаемых действию указанных веществ, определялась также выраженная бла­стная трансформация лимфоцитов в культуре in vitro. На протяжении эксперимента происходило достоверное увеличение числа лимфоцитов, трансформированных в бласты, и макрофагов как под влиянием фитогемагглюти­нина, так и без него. К концу двухмесячного периода ис­следования эти процессы нормализовались. У контрольных животных указанные иммунологические реакции были от­рицательны. Превоцелл, синтанол ДС-10 в дозах 8 мг/кг, синтамид-5 в дозе 10 мг/кг аллергенным эффектом не об­ладали и были рекомендованы в качестве действующего начала при разработке новых рецептур CMC.

В хроническом эксперименте на гвинейских свинках изучался также характер биологического действия прево­целла в дозах 100, 20, 10 мг/кг. После ежедневной аппли­кации раствора превоцелла на протяжении 6 мес общее состояние и динамика картины периферической крови не отличались от контрольных. Достоверное повышение ак­тивности холинэстеразы, пероксидазы крови отмечалось на 2-м месяце опыта после аппликации превоцелла в дозе 100 мг/кг. Препарат вызывал колебания исследуемых био­химических показателей в пределах контроля. Однако к концу эксперимента эта доза вызывала понижение (Р<0,05) количества гликогена в печени, которое совпада­ло с низким содержанием сахара в крови и указывало на нарушение углеводной функции органа.

Л. А. Быков и сотрудники (1972), изучая свойства син­танола ВН-7 и неонола В-1020-12, пришли к выводу, что эти неионогенные ПАВ относятся к малотоксичным соеди­нениям нервного типа действия, обладают выраженным местнораздражающим действием, способны проникать че­рез неповрежденную кожу и вызывать нарушения в нерв­ной системе и печени. Одним из важных направлений ис­следования новых химических веществ является определе­ние возможных отдаленных последствий их воздействия на организм человека, в частности опухолеобразования. Изве­стно, что неионогенные ПАВ типа твинов и спанов способ­ны активировать канцерогенез, индуцированный полицик­лическими ароматическими углеводородами. Предполага­ется, что это происходит в результате проникновения ПАВ через клеточные мембраны внутрь клетки, разрушения внутриклеточных частиц, в частности лизосом, и освобож­дения ферментов (К. Selata, H. Selata, Holsti, 1954).

3. А. Пылева, А. И. Саутин (1978) при изучении дейст­вия некоторых ПАВ (сульфонола НП-1 и НП-3, синтанола ДС-10, ОП-7 и ОП-10, алкамона ОС-2) на мышах-гибридах СВАХС57ВС/6, беспородных крысах и хомячках не обнаружили их канцерогенных свойств. Авторы установи­ли, что неионогенные ПАВ ОП-7 и ОП-10 не влияют на канцерогенез кожи мышей после однократной аппликации 3-метилхолантрена. Катионное ПАВ алкамон ОС-2, вызы­вающее сильное раздражение кожи животных, также не активирует канцерогенез. Неионогенное (синтанол ДС-10) и анионактивное (сульфонол НП-1) ПАВ значительно ак­тивируют канцерогенез, индуцированный 3-метилхолантре-ном. Так, синтанол ДС-10 активировал образование папил­лом кожи более чем у 70 % мышей (в контроле только у 6 % животных). Первые папилломы в подопытной группе появлялись на 9 нед раньше, чем в контроле. У 25 % жи­вотных папилломы кожи малигнизировались. Среди этих опухолей определялся также плоскоклеточный рак с раз­личной степенью ороговения и без него. У контрольных жи­вотных опухоли не развивались. Сульфонол НП-1, как и синтанол ДС-10, стимулировал образование опухолей ко­жи более чем у 70 % мышей. У контрольных животных в течение 35 нед злокачественные опухоли не обнаружива­лись.

Сульфонол НП-1 в дозах, близких к его остаточным количествам на стенках посуды после ее чистки средства­ми, содержащими указанные ПАВ (порошком «Пемок-соль» и пастой «Универсальная»), вызывал у хомячков значительную стимуляцию канцерогенеза в коже, причем латентный период появления папиллом был короче, чем в контроле. Вторичный алкилсульфат натрия («Прогресс» с содержанием его 16,5 %) приводил к образованию папил­лом в 13 % случаев. 24 % раствор «Прогресс» к 60-й неде­ле активировал появление опухолей кожи, индуцированных 3-метилхолантреном, у 60 % животных.

3. А. Пылева, А. И. Саутин (1979) отмечали, что для веществ, обладающих значительным активирующим кан­церогенным действием (40 % сульфонол на нормальных парафинах), существует зависимость эффекта от дозы и времени влияния. С уменьшением дозы вещества снижает­ся эффект (процент животных с опухолями) и увеличива­ется средний латентный период развития опухолей кожи. Для веществ со слабым активирующим канцерогенным дей­ствием (синтамид-5) такой зависимости установить не уда­лось.


^ ВЛИЯНИЕ АНИОННЫХ ПАВ НА БАРЬЕРНЫЕ СВОЙСТВА КОЖИ

____________________________________________________________________

Непосредственный контакт CMC с кожей человека в процессе производства и использования в быту требует тщательного изучения и оценки действия ПАВ на функцио­нальные ее свойства.

Важнейшими функциями кожи являются барьерная, транспортная, защитная, рецепторная. Барьерная функция определяется структурой эпителия и состоянием эпители­альных клеток, а также образуемыми контактными структу­рами, состоянием дермы и клеточных элементов, входящих в ее состав. Оценка барьерных свойств кожи требует при­менения комплекса методов, позволяющих охарактеризо­вать состояние структурных элементов, обеспечивающих эти свойства. Наиболее чувствительными методами явля­ются ультрамикроскопический метод исследования эпидер­миса, гистологический, авторадиографический, исследова­ния микроциркуляции кожи, радиометрический (В. А. Ар-хипенко, О. И. Волощенко, Л. Я. Погорелова и др., 1980).

В настоящее время накоплен большой эксперименталь­ный материал в отношении эндогенных и экзогенных ве­ществ, повышающих проницаемость эпидермиса (Hall и соавт., 1977; Huber, Christophers, 1977, и др.). Доказано, что многие химические вещества всасываются через кожу (Ю. И. Кундиев, 1975). Опубликованы результаты наблю­дений о действии ПАВ на кожу, выполненные с применени­ем гистологических и гистохимических методов исследова­ния (В. В. Иванов, В. А. Адо, Б. А. Сомов, 1976). Однако анализ этих данных не позволяет дать оценку состояния барьерных свойств кожи (О. И. Волощенко, И. А. Медяник, В. Н. Чекаль, 1977).

В. Янечкова и С. Фикер (1974) показали, что при диф­фузии через кожу человека и бесшерстных мышей лаурил­сульфата натрия в концентрациях 0,5, 1,0, 2,0 мг/л количе­ство ПАВ, задержанное кожей, колеблется от 4 до 30 мкг/см². При сдвиге концентрации водородных ионов в Щелочную сторону действие ПАВ на кожу возрастает. Ав­торы также отмечают значительное повышение содержа­ния ⁷⁴As в коже при высокой щелочности ПАВ (in vitro). Максимальная резорбция мышьяка в кожу человека и бесшерстных мышей наблюдается в первые 2 ч диффузии 0,4% раствора лаурилсульфата натрия.

Нowes (1979), исследуя проникновение меченых анион­ных ПАВ (алкилсульфатов) через кожу, установил зави­симость отложения и подкожного проникновения ПАВ от его концентрации в растворе, длительности контакта и по­вторных применений.

Н. В. Облицов (1977) считает, что действие различных повреждающих факторов на кожу приводит к поврежде­нию шиповатых эпидермоцитов и их контактных структур. Наблюдающиеся при этом деструктивные и дистрофиче­ские нарушения в цитоплазме клеток, расширение межкле­точных пространств, изменение структуры десмосом и уменьшение их числа являются стереотипной реакцией.

Авторы изучали влияние анионных ПАВ (первичный алкилсульфат натрия в дозах 3,5 мг/кг и 14 мг/кг, сульфо­нол хлорный в дозах 10 мг/кг и 40 мг/кг) на кожу белых крыс. Контрольным животным наносилась дистиллирован­ная вода. Результаты- проведенных исследований показы­вают, что аппликации анионных ПАВ изменяют ультра­структуру эпидермиса. При этом характер нарушения за­висит от структуры и дозы ПАВ, а также от числа аппликаций. Так, сравнивая влияние малых доз первично­го алкилсульфата натрия и хлорного сульфонола, можно видеть, что эти вещества вызывают разные изменения. Пер­вичный алкилсульфат натрия не нарушает ультраструкту­ры клеток, однако изменяет характер их контактных взаи­моотношений. Появляющиеся при этом простые соединения между шиповатыми эпидермоцитами, типичные для одно­слойных эпителиев, можно рассматривать как своеобраз­ную метаплазию контактных структур. Такие сдвиги при­водят к значительным изменениям в эпидермисе. Истонче­ние отдельных участков эпидермиса при действии первичного алкилсульфата натрия свидетельствует о его влиянии на процессы пролиферации камбиальных клеток и обновление клеточного состава пласта. При этом нару­шаются механизмы, контролирующие толщину пласта и его стратификацию. Хлорный сульфонол в малых дозах приводит к повреждению ультраструктуры шиповатых эпидермоцитов, которое нарастает при увеличении дозы препарата. Нарушается также характер их. контактных взаимоотношений. Расширяются межклеточные простран­ства и уменьшается число интердигитирующих микровырос­тов, снижается число десмосом. Такие генерализованные расширения межклеточных пространств приводят к повы­шению проницаемости эпителиального пласта и снижению его механической прочности. Большие дозы сульфонола хлорного и первичного алкилсульфата натрия вызывают повреждения шиповатых эпидермоцитов, развитие цито­плазматических процессов и, возможно, гибель части кле­ток. Эти сдвиги нарушают проницаемость эпидермиса.

Однако морфологические показатели не выявили до­стоверных изменений его толщины. При подсчете количе­ства тканевых базофилов, которые обнаруживаются преи­мущественно в зоне микрососудов или в стенках крупных сосудов, определяется повышение их числа. Такое явление можно рассматривать как аллергическую реакцию на воз­действия анионных ПАВ (Е. Я. Иевлева и соавт., 1978).

Число ДНК-синтезирующих клеток характеризует уро­вень пролиферативных процессов эпидермиса. На основа­нии его выявляют биологическое действие ПАВ на кожу. Аппликации алкилсульфата натрия вызывают уменьшение меченых клеток, достоверное при повышенной дозе (14 мг/кг). Ингибирующее воздействие алкилсульфата на включение ³Н-тимидина зависит от дозы. Число апплика­ций не влияет на радиоактивный индекс. Локальные ап­пликации хлорного сульфонола в обеих дозах приводят к значительному снижению числа (Р<0,01) меченных кле­ток по ³Н-тимидину. Изменяется структура базальных эпидермоцитов, исчезают столбчатые и овальные клетки, появляются уплощенные шиповатые эпидермоциты. На­блюдается истончение эпителиального пласта, в частности шиповатого слоя. Число клеток, находящихся в периоде синтеза ДНК, является показателем пролиферативной ак­тивности камбиальных элементов, определяющей физиоло­гическую регенерацию кожи. В наших экспериментах ани­онные ПАВ ингибировали синтез ДНК. Это свидетельству­ет о нарушении скорости обновления эпителиального пласта, а следовательно, о физиологической регенерации кожи. В свою очередь эти сдвиги могут привести к сниже­нию механической прочности эпидермиса, а также барьер­ных свойств эпителиального пласта.

Проникновение веществ через кожу тесно связано с микроциркуляцией. Использование метода витальной мик­роскопии позволяет изучить функциональные и морфологи­ческие изменения микрососудов кожи в динамике. Реакция сосудов при однократной аппликации первичного алкил­сульфата натрия (70 мг/кг) развивается в определенной последовательности: спазм артериол и капилляров, затем нарушение проницаемости в посткапиллярно-венулярном отделе, ведущее к диапедезу нормоцитов. В более крупных венулах преобладает локальный спазм. После 15 апплика­ции этого вещества в дозе 3,3 мг/кг спазм микрососудов лее выражен, но полного выключения из кровотока участка аппликации не происходит. После 15 аппликаций ал­килсульфата натрия в дозе 14 мг/кг наблюдается спазм микрососудов. Диапедеза нормоцитов при длительных ап­пликациях этого анионного ПАВ не отмечается. В остром опыте на белых крысах сульфонол хлорный (200 мг/кг) также влияет на микроциркуляцию. Через 24 ч после воз­действия этого вещества наблюдается незначительное рас­ширение сосудов микроциркуляторного русла. В дренаж­но-депонирующем звене (посткапилляры и венулы) опре­деляется перераспределение кровотока, ретроградный и встречный кровоток. Вследствие ретроградного кровотока в венулах наблюдается замедление кровотока и стаз крови. К стазу приводит также и встречный кровоток. Однако участки стаза носят локальный характер и существенно не влияют на кровообращение. Десятикратная аппликация сульфонол а хлорного в дозе 10 мг/кг существенных изме­нений в микроциркуляторном русле не вызывает. Имеется тенденция к расширению микрососудов. Повышенные дозы (40 мг/кг) препарата уже через 2 нед вызывают расшире­ние сосудов, инъекционная масса в венулах в ряде случа­ев не заполняет полностью их просвет. Очевидно, это уча­стки с ретроградным и встречным кровотоком.

Таким образом, многократные аппликации анионных ПАВ приводят к функциональным и морфологическим из­менениям микрососудов дермы и подкожной основы. Обна­руживается корреляция между дозой вещества и степенью реакции сосудов: при повышении дозы нарастает повреж­дающее действие анионных ПАВ.

В реакциях микрососудов на влияние алкилсульфата натрия и хлорного сульфонола отмечаются различия. В хроническом эксперименте установлено, что реакции микрососудов на эти вещества характеризуются полярно­стью. Сульфонол хлорный вызывает дилатацию сосудов с последующим повышением давления и развитием стаза. Алкилсульфат натрия приводит к спазму артериол и повы­шает проницаемость сосудов. Однако реакция микрососу­дов обратима и нарушений кровотока не происходит. Из­менения в микроциркуляторной системе кожи позволяют предполагать, что эта реакция развивается в результате проникновения ПАВ через эпителиальный барьер.

Радиометрические методы позволяют судить о степени проницаемости ¹³¹NaI через кожу при аппликации анион­ных ПАВ. После 10 аппликаций алкилсульфата натрия в дозе 14 мг/кг и сульфонола хлорного в дозе 10 мг/кг отме­чается незначительное повышение резорбции радиоактив­ного йода. Увеличение дозы хлорного сульфонола до 40 мг/кг независимо от длительности аппликации ведет к снижению всасывающей способности кожи. При сопостав­лении этих результатов с данными ультрамикроскопии контактов выявляется определенная закономерность. По­вреждение ультраструктуры эпителиального пласта под влиянием анионных ПАВ приводит к понижению резорб­ции радиоактивного йода. Эти данные свидетельствуют о нарушении транспортных процессов в коже белых крыс. Хлорный сульфонол в меньшей дозе (10 мг/кг) повышает резорбцию ¹³¹ NaI с кожи, что позволяет говорить о нару­шении проницаемости эпителиального барьера. Сульфо­нол хлорный в этой дозе приводит к изменению контактных взаимоотношений шиповатых зпидермоцитов, вызывая рас­ширение межклеточных щелей, что косвенно свидетельству­ет об увеличении проницаемости эпидермиса. Данные радиометрии подтверждают это предположение.

Таким образом, анионные ПАВ, нанесенные на кожу, вызывают изменения и нарушения транспортных средств и проницаемости эпителиального барьера.

Барьерные свойства кожи изучались также в хрониче­ских экспериментах на белых крысах. На протяжении 3 мес животным наносились аппликации из анионных ПАВ (первичного алкилсульфата натрия в дозах 3,5 мг/кг и 7 мг/кг и сульфонола хлорного в дозах 10 мг/кг и 20 мг/кг). Под влиянием этих веществ наблюдалась незначительная структурная перестройка эпидермиса и дермы, что выра­жалось в утолщении зернистого слоя эпителиального пла­ста и изменении пространственного расположения и набу­хания коллагеновых волокон. Утолщение зернистого слоя может свидетельствовать о нарушении регуляции процес­сов стратификации под действием анионных ПАВ, а также о повышении барьерных функций эпидермиса. Можно предположить, что эти адаптивные реакции на действие анионных ПАВ направлены на повышение барьерных свойств эпидермиса и защитных функций дермы. Значи­тельное повышение числа тканевых базофилов свидетель­ствует о сенсибилизирующем и локально аллергизирующем влиянии этих ПАВ, более выраженном при действии суль­фонола хлорного. Сходные изменения вызывают вещества в гистоструктуре кожи. Они типичны как для острого, так и для хронического опыта.

Сульфонол хлорный (10 мг/кг) влияет как на ультра­структуру кератоцитов, так и на их контактные взаимоот­ношения. Аппликации первичного алкилсульфата натрия (в дозе 3,5 мг/кг) приводят к более выраженному, чем при действии сульфонола хлорного, нарушению ультраструктурной организации эпидермиса. Диапазон нарушения контактных структур коррелирует с выраженностью дест­руктивных процессов в клетках,

Н. М. Туранов, Е. А. Иевлева (1977), рассматривая эко­логическую проблему ПАВ, отмечают, что повышение про­ницаемости клеточных мембран капилляров кожи экспери­ментальных животных выявляет первые признаки воспали­тельной реакции на ПАВ, когда клинически выраженные воспалительные симптомы еще отсутствуют. Электронно-микроскопические исследования препаратов из очагов на­несения на кожу гвинейским свинкам лаурилсульфата нат­рия в подпороговой концентрации (10 %) показали, что при отсутствии клинически выраженного воспаления обна­руживаются значительные изменения элементов сосудистой стенки. Отмечается уплощение эндотелиальных клеток, на­рушение контактов между ними, вследствие чего резко расширяются межклеточные промежутки, что способствует усилению межэндотелиального транспорта. Базальная мембрана прерывиста и истончена, субэндотелиальное пространство расширено. Как следствие описанных явле­ний наблюдается выраженный межклеточный и внутрикле­точный отек. В межклеточных промежутках выявляются лимфоциты, нейтрофильные гранулоциты и макрофаги.

Хронические аппликации анионных ПАВ вызывают функциональные и морфологические изменения микросо­судов дермы и подкожного слоя. Эти изменения возникают в основном на уровне обменного звена микроциркулятор­ного русла (прекапиллярных артериол, капилляров и др.)-

Среди обнаруженных морфологических и функциональ­ных нарушений имеются показатели готовности микроцир­куляторного русла к адаптации. В. В. Куприянов (1979) считает, что изменения путей микроциркуляции, морфоло­гические и функциональные перестройки микрососудов яв­ляются критерием адаптации.

О. И. Волощенко, И. А. Медяник, В. Н. Чекаль (1977) отмечают, что синтетические ПАВ при взаимодействии с липопротеидным комплексом вызывают дезорганизацию плазматических мембран. Радиометрические исследования выявили прямую корреляцию с изменениями в ультра­структурной организации контактов и подтвердили выска­занное авторами предположение о повышении проницае­мости эпидермиса при длительных аппликациях ПАВ.

Длительное воздействие веществ, стимулирующих эпи­дермальный синтез ДНК, приводит, как правило, к гипер­плазии эпидермиса и омоложению более дифференциро­ванных кератоцитов (Christophera, Laurenel, 1976).

Стимулирующее действие сульфонола хлорного на син­тез ДНК можно рассматривать как адаптивную реакцию на повреждающее действие ПАВ, которая должна приве­сти к гиперплазии и повышению защитных свойств эпидер­миса.

^ Влияние синтамида-5 на барьерные свойства кожи. Ло­кальные аппликации синтамида-5 (в дозах 2,5 мг/кг или 20 мг/кг) крысам в течение 21 или 92 дней вызывают изме­нения структурно-функционального состояния эпидермиса и дермы. Наблюдаются истончение эпидермиса и дермы, уменьшение количества тучных базофилов и дезорганиза­ция коллагеновых структур. Выявляется изменение ультра­структурной организации эпителиального пласта, выража­ющееся в нарушении контактных структур и деструкции кератиноцитов. Аппликации синтамида-5 повышают про­ницаемость для радиоактивного йода и изменяют состоя­ние микроциркуляторного русла дермы. Локальные аппли­кации синтамида-5 стимулируют синтез ДНК-базальных кератобластов и повышают число ДНК-синтезирующих кле­ток, нарушают гомеостатический механизм регуляции эпи­дермального пласта в отношении его толщины и стратифи­кации. Степень выраженности этих изменений зависит от до­зы неионогенного ПАВ и длительности его аппликаций.

Таким образом, ПАВ нарушают барьерную функцию кожи и повышают проницаемость эпидермиса для экзоген­ных химических веществ. Эти явления необходимо учиты­вать при создании новых ПАВ и CMC.

^ ВЛИЯНИЕ ПАВ НА ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ

ПАРАМЕТРЫ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ

МЕМБРАН ЖИВОТНЫХ

В опытах на животных установлено, что ПАВ действу­ют на обменные процессы, функциональное состояние пи­щеварения, выделения, кровообращения, нервной системы и желез внутренней секреции, иммунологические и аллерги­ческие реакции. Особенно выражено влияние их на процес­сы мембранного транспорта веществ, активность мембран­ных ферментов, солюбилизацию нерастворимых в воде ком­понентов мембран и др.

Поверхности мембран представляют собой границу фаз структурированных молекул биополимера и водной высокодисперсной системы в виде цитоплазмы, тканевой жид. кости или плазмы крови. На поверхности мембран проис­ходит адсорбция ПАВ и образование мономолекулярных слоев. Установлено, что при достаточной концентрации ад сорбированных молекул ПАВ в поверхностном слое дости­гается определенная взаимная ориентация молекул. Это сказывается на физиологических процессах. Так, под влия­нием неионогенных ПАВ происходит гемолиз эритроцитов за счет уменьшения поверхностного натяжения на границе раздела вода — воздух. Транспорт свободной глюкозы (Р-глюкозы) и глюкозы, освобожденной при гидролизе мальтозы (М-мальтозы) через мембрану эритроцитов, по­лучавших в составе рационов различные анионные ПАВ, значительно уменьшается (И. О. Андерсон, 1975). Это можно объяснить ингибированием систем активного тран­спорта или воздействием на окислительные процессы в структуре мембран.

ПАВ действуют также на пресинаптическую мембрану в процессе передачи нервного импульса. Установлены зна­чительные различия во влиянии неионогенных и анион­ных веществ. Для веществ с близкими по строению моле­кулами допускается наличие корреляции между величиной гидрофобной части молекулы и их физическим эффектом (И. О. Байдан, 1976).

Под действием анионных и неионогенных ПАВ изменя­ется проницаемость клеток изолированного мочевого пузы­ря (И. О. Хролинская, 1975). ПАВ улучшают всасывание питательных веществ. По-видимому, это можно объяснить, с одной стороны, более полным усвоением растворенных в жире питательных веществ и витаминов, а с другой — по­нижением поверхностного натяжения в области микровор­синок тонких кишок и изменением проницаемости их мем­бран (И. О. Юсфина, И. О. Леонтьева, 1975). В литерату­ре имеются данные о действии на биомембраны веществ, близких по строению к ПАВ, которые обладают поверхност­но-активными свойствами. К неспецифическим дезоргани­заторам мембранной проницаемости относятся детергенты, органические растворители, некоторые антибиотики и др. Электронномикроскопическими исследованиями установле­но, что детергенты полностью не растворяют плазматиче­ские мембраны, но изменяют их проницаемость. Причиной изменения мембранной проницаемости, очевидно, является специфическое связывание детергентов с липидами плаз­матических мембран, а также нарушения взаимодействия между липидами и белками. Возможно, детергенты (напри­мер, диметилсульфоксид) индуцируют цис-транс переходы

фосфолипидов. Это ведет к образованию каналов в фосфо-типидном слое, достаточных для прохождения ионов калия и натрия в гидратированной форме. По мнению Weiner и соавторов (1972), влияние диметилсульфоксида на мем­бранную проницаемость может быть связано с изменением структуры протеина в результате дегидратации мембраны.

Плазматические мембраны — высокоорганизованные, ферментативные, постоянно функционирующие и изменяю­щиеся образования. Они первые встречают, классифици­руют и реагируют на ПАВ. Поэтому подход к определению токсичности и предельно допустимых доз синтетических ПАВ посредством изучения их действия на мембраны счи­тается наиболее перспективным. Одним из чувствительных методов определения изменений на плазматической мем­бране является метод регистрации трансмембранных элек­трических процессов.

Влияние синтамида-5 и сульфонола НП-3 на электро­физиологические свойства и электрические параметры кле­ток гладких мышц taenia coll гвинейских свинок. Исследо­вания проводились в специальной камере. Во время опыта регистрировали электрические характеристики мембран гладких мышц taenia coli гвинейских свинок при пропуска­нии через тестирующую секцию камеры с мышечной полос­кой раствора Кребса. Затем после этого через тест-секцию пропускали раствор с различной концентрацией сульфоно­ла НП-3 и синтамида-5. Исследования, выполненные сов­местно с кафедрой биофизики Киевского государственного университета, показали, что после замены раствора Креб­са раствором синтамида-5 в концентрации 100 мг/л наблю­дается деполяризация мембраны и уменьшение электрото­нических потенциалов гладкомышечных клеток. Через 1— 2 мин (рис. 1) после начала действия синтамида-5 изменя­ется форма катэлектротонического потенциала и его амплитуда. Наряду с этим претерпевают нарушения потенци­алы действия и процесс сокращения мышечной полоски. Со временем эти сдвиги усугубляются. Так, на 10-й минуте катэлектротонический потенциал значительно уменьшается от 6,22 мВ±0,16 мВ до 3,55 мВ±0,135 мВ (Р<0,001), почти полностью исчезают потенциалы действия на плато элект­рона, а расслабления мышечных клеток имеют невыра­женный характер. Однако через 1 мин после отмывания мышечного препарата раствором Кребса восстанавливает­ся исходная картина катэлектротонического потенциала и по­тенциала действия, а также сокращения мышечных клеток. Аналогичные результаты получены при исследовании действия синтамида-5 в концентрации 10 мг/л. Однако эти изменения недостоверны. Нарушения электрофизиологиче­ских параметров гладкомышечных клеток носят однооб­разный характер и отличие в действии синтамида-5 в кон­центрациях 100 мг/л и 10 мг/л на их мембраны обнаружи­вается только во время влияния препарата. Так, время окончательного эффекта воздействия синтамида-5 в кон­центрации 10 мг/л в 2—3 раза больше, чем в концентрации 100 мг/л. Изменения трансмембранных электрических про­цессов гладкомышечных волокон, вызванные действием син­тамида-5, свидетельствуют о нарушении ионной проводимо­сти мембраны. Подобные сдвиги отмечаются под воздейст­вием растворов с увеличенной или уменьшенной концентра­цией ионов кальция и магния (В. К. Рыбальченко, 1970).

Под влиянием синтамида-5 и увеличенной концентра­ции кальция в растворе Кребса наблюдается некоторое по­вышение амплитуды катэлектротонических потенциалов, возникновение потенциалов действия, вызванных электри­ческим током, и усиление сократительной способности

гладкомышечных клеток. Эти изменения исчезают с уменьшением концентра­ции кальция до нормаль­ной (рис. 2). Аналогичные нарушения электрофизио­логических параметров гладкомышечных клеток обнаруживаются при уве­личении концентрации магния в растворе Креб­са, содержащем синтамид-5. Заметных изменений электрофизиологических свойств гладкомышечных клеток под воздействием синтамида-5 в концентра­циях 0,15, 0,3, 0,45 мг/л не отмечено. Концентрация (0,6 мг/л) этого препарата достоверно уменьшала амплитуду катэлектрото­нических потенциалов кле­ток teania coli. Таким об­разом, можно считать, что предельно допустимой кон­центрацией синтамида-5, которая не вызывает ви­димых изменений электро­физиологических свойств гладкомышечных клеток taenia coli, является концентрация 0,5—0,55 мг/л этого препарата.

^ Влияние сульфонола НП-3. Изучение действия различ­ных концентраций сульфонола НП-3 на электрофизиологи­ческие свойства гладкомышечных клеток показало, что их изменения носят сходный характер с влиянием синтами­да-5 в концентрации 10 мг/л. Отмечается уменьшение ам­плитуды катэлектротонического потенциала (с 6,29 мВ± ±0,185 мВ до 3,75 мВ ± 0,254 мВ), потенциала действия (почти до нуля) и блокируется сократительная способ­ность гладких мышц (рис. 3). При этом под влиянием сульфонола НП-3 время изменения электротона наступает через 5—10 мин, достигая минимальной величины через 40 мин, в то время как синтамид-5 вызывает такой эффект уже на первой минуте опыта. После пятиминутного отмы­вания гладкомышечных полосок раствором Кребса исход­ная величина (6,32 мВ ± 0,199 мВ) амплитуды катэлектро­тонических потенциалов восстанавливается.

Сульфонол НП-3 влияет на спонтанную электрическую и сократительную активность гладкомышечных волокон. При концентрации препарата (10 мг/л) эти явления не ис­чезали, но были нерегулярными. Концентрации сульфоно­ла НП-3 0,4, 0,55, 0,7, 0,85 мг/л не изменяли достоверно амплитуду катэлектротонических потенциалов гладкомы­шечных клеток. Концентрация этого вещества в 1 мг/л после 6-й и последующих минут действия достоверно уменьшает амплитуду электротонических потенциалов клеток гладких мышц taenia coli. Очевидно, предельно допустимой кон­центрацией этого вещества следует считать концентрацию 0,90—0,95 мг/л.