Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення
Проведено исследование качественного и количественного состава продуктов горения 24 полимерных материалов. В эксперименте на животных установлено, что только в 30%случаев причиной отравления является оксид углерода (ІІ), а в 70% смертельные отравления вызваны комбинированным действием СО и минорных...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Актуальні проблеми транспортної медицини |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24077 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення / О.В. Третьякова // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2009. — № 4. — С. 110-123. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859842671610167296 |
|---|---|
| author | Третьякова, О.В. |
| author_facet | Третьякова, О.В. |
| citation_txt | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення / О.В. Третьякова // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2009. — № 4. — С. 110-123. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Актуальні проблеми транспортної медицини |
| description | Проведено исследование качественного и количественного состава продуктов горения 24 полимерных материалов. В эксперименте на животных установлено, что только в 30%случаев причиной отравления является оксид углерода (ІІ), а в 70% смертельные отравления вызваны комбинированным действием СО и минорных компонентов, а также их сочетанным действием с другими факторами пожара (дымом, повышенной температурой, пониженным содержанием кислорода). Исследованы ведущие механизмы развития патологических
эффектов в остром, подостром и субхроническом экспериментах, среди которых гипоксии и оксидативному стрессу принадлежит ведущая роль. Обоснована эффективность профилактического применения комплекса дикарбоновых кислот и ряда витаминов и микроэлементов при субхроническом отравлении ТПГ.
Research of quality and quantitative analysis of products of burning of 24 polymeric materials was done. An experiment on animals showed, what only in 30% cases reason of poisoning is an oxide of carbon (ІІ), and in 70% cases the mortal poisonings are caused by combined action of CO and minor components, and also by their united action with other factors of fire (smoke, enhanceable temperature, lowered maintenance of oxygen). The main mechanisms of development of pathological effects (hypoxia and oxidative stress ) were investigated in acute, subacute and subchronic experiments. Efficiency of prophylactic application of complex of dicarbonic acids and some vitamins and oligoelements is grounded by the subchronic poisoning of toxic burning products.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:37:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
110
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
Актуальність теми
Офіційна статистика свідчить, що в
Україні щорічно виникає біля 50 тисяч
пожеж, на яких гине до 4 тис. осіб. По&
казник загибелі людей в перерахунку на
1 млн. населення в Україні перевищує
такий у провідних країнах світу у 2&8 разів
[1]. Значний внесок у світову та націо&
нальну статистику щодо пожежної небез&
пеки вносить транспорт, де серед різно&
манітних надзвичайних ситуацій біля 40%
становлять пожежі [2]. За останні деся&
тиріччя суттєво змінився внесок і роз&
поділ між основними чинниками пожежі
(високою температурою, димом, токсич&
ними парами і газами, дефіцитом кисню)
в ґенез уражень людей і пожежних&ряту&
вальників. Якщо раніше від опіків гинуло
більше ніж 60% постраждалих, то за ос&
танні десятиріччя їх питома вага знизила&
ся, за даними світової статистики, до 20&
15% [3, 4], а кількість отруєних токсични&
ми продуктами горіння, або внаслідок їх
сумісної дії з високою температурою і
димом, перевищує 70% від загальної
кількості загиблих [5]. Дану тенденцію
вчені пов’язують із широким застосуван&
ням полімерних матеріалів у побуті, ви&
робництві, на транспорті та ін. [6].
Враховуючи той факт, що на одного
загиблого припадає від 10 до 20 і більше
постраждалих від гострих несмертельних
отруєнь токсичними продуктами горіння,
загальна кількість людей, які потребують
медичної допомоги, суттєво зростає.
Проте, офіційні дані щодо чисельності
несмертельних отруєнь, за винятком осіб,
що одержали травми, практично відсутні
[7].
З медичних позицій несмертельні
отруєння, порушуючи функціональний
стан організму і знижуючи працездатність
людей, представляють найбільш актуаль&
ну проблему у зв’язку з відсутністю чітких
рекомендацій щодо надання невідкладної
медичної допомоги і подальшого ліку&
вально&профілактичного супроводження
експонованих токсичними продуктами
горіння та іншими чинниками пожежі кон&
тингентів пожежних&рятувальників, а та&
кож постраждалих при пожежах. Пробле&
ма виходить далеко за рамки пожежоне&
безпеки. Вона кореспондується з викори&
станням сучасних технологій одержання
та застосування пластмас, ліквідацією
відходів і забрудненням оточуючого сере&
довища продуктами згоряння палива на
транспорті, в енергетиці та інших галузях
економіки [8].
Враховуючи тенденцію зростання
чисельності пожеж у всьому світі і в Ук&
раїні, зокрема, значну кількість жертв і
постраждалих, підвищення кількості осіб,
працюючих в системах, що забезпечують
ліквідацію пожеж, актуальною гігієнічною
і загально медичною проблемою є вив&
чення механізмів дії факторів пожежі на
організм і розробка на цій основі систе&
ми профілактичних та лікувальних за&
ходів. Виходячи з вищезазначеного, ме
тою роботи стало визначення показників
токсичності продуктів горіння (ТПГ) ос&
новних класів полімерних матеріалів у
модельних дослідженнях на лаборатор&
них тваринах, розкриття провідних ме&
ханізмів їх токсичної дії і розробка на цій
основі системи профілактичних, реабілі&
таційних та корегуючих заходів серед по&
УДК 615.9: 613:687.7
ТОКСИКОЛОГО�ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ПРОДУКТІВ ГОРІННЯ
ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ ТРАНСПОРТНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Третьякова О.В.
Український НДІ медицини транспорту МОЗ України, м. Одеса
Ключові слова: полімерні материали, токсичні продукты горіння, дерівати гемогло-
бину, гіпоксия, оксидативний стрес, бурштинова кислота, глутамінова кислота
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
111
страждалих на пожежах та пожежних&ря&
тувальників з використанням дикарбоно&
вих кислот, антиоксидантів, вітамінів і
мікроелементів.
Матеріали і методи дослідження
Концептуальна модель роботи, що
кореспондується з метою та основними
завданнями даного дослідження, пред&
ставлена на рис. 1.
Токсиколого&гігієнічні дослідження
полімерних матеріалів 24 найменувань з
метою оцінки токсичності продуктів гор&
іння виконані згідно ГОСТ 12.1.044&89 [9].
Визначення складу продуктів горіння про&
водили газохроматографічними метода&
ми на хроматографі «Кристалл 4000
люкс», методами колориметрії та спект&
рофотометрії на приладах КФК и СФ&46,
а також на газоаналізаторі Multiwarn II
(фірми Дрегер, Німеччина) [10]. Експери&
ментальні дослідження на білих мишах
(маса 20&22 г.), і білих щурах&самцях
(маса180&200 г.) проводились відповідно
до національних «Загальних етичних
принципів експериментів на тваринах»,
які узгоджуються з положенням
«European conventhion for the protection of
vertebrate animals used for experimental
and other scientific purposes (1985 г.)» [11].
Експеримент включав: 1& гострі дос&
лідження з одноразовим спалюванням
відповідного матеріалу, маса зразка яко&
го відповідала величині НCL
50
; 2 &
підгострі дослідження (на протязі 3 діб
щоденно) в дозах, еквівалентних 1/10 від
НCL
50
; 3 & субхронічні дослідження з по&
вторною (на протязі 30 діб) щоденною (5
днів на тиждень) експозицією ТПГ, в до&
зах, еквівалентних 1/100 від НCL
50
; 4 &
вивчення ефективності профілактичної дії
бурштинної та глютамінової кислот в ком&
плексі із вітамінами та мікроелементами
у субхронічному експерименті (1/100
НCL
50
).
Після отруєння в крові тварин виз&
начали деривати гемоглобіну – карбокси&
(COHb), мет&(MtHb) та сульфгемоглобін
(SHb) [12, 13]. В тканинах тварин (печін&
ка, нирки, головний мозок і серце) досл&
іджувалась низка біохімічних показників:
гексокіназа (глюкокіназа) (К.Ф.2.7.1.1&
ГК), лактатдегідрогеназа (К.Ф.1.1.27&
ЛДГ), піруватдегідрогеназа (К.Ф.1.2.4.1&
ПВДГ), ізоцитратдегідрогеназа
(К.Ф.1.1.1.41&ІЦДГ), альфа&кетоглутарат&
дегідрогеназа (К.Ф.1.2.4.2–±&КДГ), сук&
цинатдегідрогеназа (К.Ф.1.3.99.1&СДГ),
дієнові кон’югати (ДК) та малоновий
діальдегід (МДА), супероксиддісмутаза
(К.Ф.1.5.1.5–СОД), глутатіонпероксидаза
(К.Ф.1.11.1.7&ГП), глутатіонредуктаза
(К.Ф.1.6.4.2&ГР), глюкозо&6&фосфат&дег&
ідрогеназа (К.Ф.1.1.1.49&Г&6&ФДГ), луж&
на (К.Ф.3.1.3.1&ЛФ) та кисла фосфатази
(К.Ф.3.1.3.2&КФ), аланінамінотранфераза
(К.Ф.2.6.1.2&АЛТ) і аспартатамінотранс&
фераза (К.Ф.2.6.1.1&АСТ) [14&17]. Ак&
Випробування ПМ зг ідно з ГОСТ 12.1. 44-890
Моделювання та вивчення біохімічних
механізмів токсичної дії продуктів горіння на
прикладі 4 видів ПМ
Аналіз результатів , пошук чутливих
біомаркерів, ефективних антигіпоксантів
і біологічно активних речовин
Експериментальна апробац ія антиг іпоксичних
речовин
I е т а п
I I е т а п
I I I е т а п
I V е т а п
24 ВИДИ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ
Рис. 1. Концептуальна модель роботи
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
112
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
тивність ферментів виражали в одиницях,
що характеризують кількість перетворен<
ня нмолью (мкмолю, ммолю) субстрату
або продукту реакції за хв. (час) в пере<
рахунку на мг (г) білку в гомогенаті, який
визначали за методом Лоурі<Фоліна [18].
Статистична обробка матеріалів
досліджень проведена методами варіац<
ійного та кореляційного аналізу з викори<
станням стандартного пакету програм у
Microsoft Excel [19, 20].
Результати дослідження та їх
обговорення
Проведеними дослідженнями вста<
новлено, що при згорянні матеріалів аб<
солютні величини сумарного утворення
оксидів вуглецю у перерахунку на 1 г. ма<
теріалу коливаються у широкому діапа<
зоні значень (для СО від 35,7 до 270 мг/
г матеріалу, а для СО
2
– від 111 до 1560
мг/г матеріалу). Але відносити токсичні
ефекти тільки в контексті проведеного
аналізу синтезу СО і СО
2
, як і нестачі кис<
ню, неправомірно, оскільки в суміші про<
дуктів горіння було визначено велику
кількість інших органічних і неорганічних
речовин, що могли зробити свій внесок у
загальну токсичність продуктів горіння
матеріалу. Для рецепції біосистемою
хімічної речовини її концентрація (доза)
повинна досягати
порогового рівню.
Якщо мова йдеться
про смертельні
ефекти, то хімічна
речовина (токсич<
ний компонент про<
дуктів горіння) має
бути в суміші при<
близно на рівні не
менш як 0,1 Lim
ac
або 0,01 CL
50
[21].Саме за таким
принципом нами
було виділено
гігієнічні компонен<
ти, що притаманні
продуктам горіння
окремих класів пол<
імерів, які пройшли
дослідження у цій роботі (табл. 1).
Отримані данні свідчать, що СО і
СО
2
є постійними компонентами токсич<
них сумішей для усіх класів полімерних
матеріалів (ПМ), ціаністий водень (HCN)
утворюється при згорянні поліуретанів,
поліефірів, полікарбонатів, хлористий
водень (HCl) – при згорянні поліолефінів,
полівінілхлоридів, полістиролу, поліефірів,
полікарбонатів, гум та каучуків.
Якісний склад ТПГ характеризуєть<
ся вмістом в суміші не тільки обов’язко<
вих для визначення компонентів згідно
стандарті ISO/TR 9122<3 компонентами,
але й значною кількістю хімічних сполук в
достатньо значущих концентраціях. Для
класу поліуретанів це ацетон, формаль<
дегід, бензол, аміак, причому для кожно<
го матеріалу характерна присутність того
чи іншого компоненту, що пов’язано із
хімічною основою досліджених зразків.
Щодо ТПГ, які утворюються при горінні
поліолефінів, то окрім обов’язкових, були
визначені в гігієнічно значущих концент<
раціях бензол, ацетон, стирол, толуол. У
суміші продуктів горіння полімерів класу
поліефірів та полікарбонатів, окрім вище<
зазначених, виявлено ще присутність фе<
нолу. Для більшості представників класу
полікарбонатів процентне відношення
Таблиця 1
Гігієнічно значущі компоненти (концентрація яких в суміші ТПГПМ знаходиться
вище рівню 1/100 від CL50) для різних класів полімерів
Клас полімерних матеріалів Провідні компоненти
Поліуретани СО, HCN, NOx, NH3, С6Н6 , НСНО, СН3СОСН3
Поліолефіни СО, HCl, С6Н6, СН3СОСН3, С6Н5ОН
Полівінілхлориди СО, HCl, С6Н6
Полістирол СО, HCl, НСНО, С6Н5СН=СН2
Поліефіри
СО, HCN, HCl, NOx, NH3, С6Н6, С6Н5-СН3,
С6Н5СН=СН2
Полікарбонати СО, HCN, HCl, NOx, С6Н6, С6Н5ОН
Кремнійорганічні матеріали СО
Гуми та каучуки СО, HCl, NOx, NH3, С6Н6
Таблиця 2
Залежність між летальною концентрацією карбоксигемоглобіну після отруєння
ТПГ та вмістом СО (ІІ) у камері згоряння
t оC випробувань Летальні концентрації СО (ІІ) в камері, мг/м3
400оС 3943 (1)* 4933-7654 (14)* 5914-8260 (6)*
750оС 3320-4989 (2)* 3724-7549 (15)* 6169-7917 (5)*
% COHb в крові < 50,0 50,1-60,0 > 60,0
Примітка: * - число досліджених матеріалів
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
113
фенолу до загальної кількості мінорних
компонентів в суміші склало понад 70%.
Питання реального внеску у ток<
сичність продуктів горіння матеріалів до<
сить складне. Найбільш часто воно оці<
нюється за співвідношенням фактичних і
смертельних концентрацій відповідних
компонентів в камері (або у повітрі конк<
ретного приміщення при пожежі). Для
цього у вищезазначеному стандарті ISO
було введено також показник FED, якій
дозволяє оцінити сумарну величину ток<
сичності суміші компонентів. На рис. 2
представлено матеріали аналізу щодо
розподілу досліджених матеріалів за ве<
личиною FED за вмістом СО в газо<
подібній суміші. Це має особливе значен<
ня у зв’язку з домінуючою роллю вказа<
ного компоненту у складі ТПГ. Найбільш
високі показники виявлено у поліолефінів,
полікарбонатів, поліефірів та у пол<
івінілхлоридних матеріалів. Найбільш
низький вклад СО у зазначений показник
знайдено для полістиролів та поліуре<
танів. Одержані дані мають важливе зна<
чення для прогнозу поведінки нових ма<
теріалів, що надходять на гігієнічну екс<
пертизу.
Серед мінорних компонентів, вихо<
дячи з частоти визначення різних хімічних
речовин в суміші, були проведені розра<
хунки щодо величин
FED для ціанідів, роз<
дратовних та нарко<
тичних речовин. Ма<
теріали, які відносять<
ся до класу поліуре<
танів, характеризу<
ються найбільшим
вкладом ціаністих
сполук у показник
FED < 0,1<0,34. Висо<
кий показник вкладу
HCN у розвиток ток<
сичного ефекту при<
таманний також пол<
іефірам. Міграція з
матеріалів речовин
роздратованої дії
(хлористого водню,
оксидів азоту, аміаку, ацетону, фенолу,
формальдегіду) характерна для пред<
ставників усіх класів досліджених пол<
імерів. Однак кількісна складова у показ<
ник FED цих компонентів залежить від
його хімічного складу.
Суттєвий внесок HCl у розвиток ток<
сичного ефекту на рівні 0,1<0,45 зафіксо<
вано для матеріалів, що відносяться до
класу полівінілхлоридів, поліефірів, гум та
каучуків. Матеріали з полікарбонату при
згорянні виділяють в повітря фенол на
рівні 0,36 від сумарної долі усіх компо<
нентів у показник FED. Сумарний вклад
речовин наркотичної дії, до яких зокрема
відносяться бензол, толуол, стирол та їх
похідні у показник FED найбільш значу<
щим виявився для матеріалів, що відно<
сяться до класу поліуретанів (до 0,08),
класу поліолефінів (до 0,12), ПВХ (0,1) та
поліефірів (0,09).
В дослідженнях з оцінки токсичності
продуктів горіння полімерних матеріалів
визначення рівню СОHb в крові тварин
несе в собі досить значний обсяг інфор<
мації і не обмежується традиційною ко<
реляцією з концентрацією СО (ІІ) в камері
(табл. 3). В залежності від величини цьо<
го показника при смертельному отруєнні
тварин, а також інших дериватів гемогло<
біну, можна судити про внесок інших ком<
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
По
лі
ур
ет
ан
и
По
лі
ол
еф
ін
и
По
лі
він
іл
хл
ор
ид
По
лі
ст
ир
ол
По
ліе
ф
іри
По
лі
ка
рб
он
ат
и
Гу
ми
та
ка
уч
ук
и
400 0С 750 0С
Рис. 2. Розподіл досліджених класів матеріалів за вкладом СО (ІІ) у показник в
сумішах ТПГ ПМ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
114
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
понентів ТПГ, що утворюються при зго-
рянні матеріалів, у розвиток ефекту.
Виходячи з наведених даних, СL
50
для 71,4% матеріалів при t = 400 оC i
77,3% при t = 750 оC було досягнуто при
значно нижчих рівнях вмісту COHb, чим
це необхідно з позицій середньосмер-
тельної концентрації СО (ІІ), яка при екс-
позиції 30 хв. дорівнює 7900 ± 364 мг/м3,
а концентрація СОHb в крові при цьому
складає 62,4 ± 2,6%. Таким чином, не
більше як 30% смертельних отруєнь при
дії ТПГ ПМ можна віднести за рахунок
отруєння тільки оксидом вуглецю (ІІ).
Що стосується внеску у смертельні
ефекти токсичних продуктів горіння інших
дериватів гемоглобіну, то слід відмітити,
що концентрація MtHb в крові піддослід-
них тварин, які загинули від отруєння ТПГ
безпосередньо під час експозиції для
деяких матеріалів сягала рівню 5,8%.
Концентрація SHb під час експозиції зна-
ходилась, як правило, на рівні 1,1-3,1%,
а для матеріалів, що належать до класу
гум та каучуку – до 4,8% (табл. 4). Вне-
сок цих похідних гемоглобіну у гострий
смертельний ефект суміші ТПГ був мен-
шим за COHb, але слід мати на увазі, що
гіпоксичні ефекти кількох дериватів мо-
жуть носити характер потенціювання.
Таким чином, за умови горіння пол-
імерних матеріалів утворюється типовий
для кожного класу комплекс ТПГ, визна-
чення якісних та кількісних характеристик
яких дозволяє не тільки оцінити небезпе-
ку конкретної композиції при дії високих
температур, тобто встановити клас не-
безпечності матеріалу, але й визначати
сферу застосування та їх насиченість на
об’єкті.
Як видно з представлених у табл. 4
даних, до класу високо небезпечних (Т
3
)
(згідно з ГОСТ 12.1.044-89 і ДБН В.1.1-7-
2002) увійшли матеріали, що належать до
поліуретанів (ППУ, покриття з ППУ), який
характеризується низьким значенням
HCL
50
(в межах 16-37 г/м3), високою
кількістю утворення СО – 100-349 в роз-
Таблиця 3
Ранжування досліджених класів полімерних матеріалів згідно з ГОСТ 12.1.044-89
та ДБН В.1.1-7-2002 за показником небезпеки ТПГ
№
п/п
Клас полімерних
матеріалів,
кількість
НСL50,
г/м3
Кількість СО
(мг/г)
CОHb, %* MtHb, %* SHb,
%*
Високо небезпечні (Т3)
1 Поліуретани, n=3 26,3±11,0 224,5±124,5 53,2±2,8 2,6±0,1 1,9±0,6
Помірно небезпечні (Т2/А)
1 Поліолефіни, n=3 54,5±11,9 137,0±31,1 57,8±2,5 1,9±0,1 0
2
Полівінілхлориди,
n=2
50,2±3,4 124,2±17,4 54,8±5,1 2,8±0,2 1,4±0,1
3 Полістирол, n=1 44,7±3,6 138,0±14,0 62,4±3,1 1,1±0,1 0
4 Поліефіри, n=1 62,4±6,2 104,0±11,0 55,5±2,6 1,9±0,1 2,4±0,1
5 Гуми та каучуки, n=1 73,6±6,1 101,0±9,8 54,8±2,6 3,5±0,2 4,8±0,3
Помірно небезпечні (Т2/Б)
1 Поліефіри, n=2 99,7±6,4 64,2±9,4 56,9±3,1 2,7±0,1 3,1±0,2
2 Полікарбонати, n=2 82,1±1,2 72,8±20,6 55,0±2,3 5,8±0,2 1,1±0,1
3 Гуми та каучуки, n=2 106,4±3,5 60,6±10,4 58,8±1,2 1,5±0,1 2,1±0,1
Малонебезпечні (Т1)
1
Кремнійорганічні ма-
теріали, n=1
171,2±9,9 33,1±3,3 66,7±5,4 0,9±0,1 0
*Примітка: рівень дериватів в крові контрольних тварин (білих мишей) становив – 1,3±0,1%
CОHb, 0,9±0,1% MtHb та 0% SHb
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
115рахунку мг/г наважки, відносно низьким
рівнем COHb (50,4-56,0%) та інших його
дериватів.
До класу помірно небезпечних за
токсичністю продуктів горіння належать
представники різних класів досліджених
полімерних матеріалів – поліолефіни,
полівінілхлориди, полістирол, поліефіри,
полікарбонати, гуми та каучуки. Цей клас
характеризується великим розмахом по-
казника HCL
50
, що об’єднує принципово
різні за токсичністю полімерні композиції.
Тому даний клас на основі проведених ек-
спериментальних досліджень і відповід-
ного обґрунтування був поділений на два
підкласи – А (40-80 г/м3) та Б (81-120 г/
м3). Це співпадає із основними положен-
нями нового нормативного документу –
Федерального закону «Технический рег-
ламент о требованиях пожарной безопас-
ности», що діє в Росії з 1 травня 2009
року, і підтверджує правомірність такого
розподілення. Виділення СО матеріалами
класу небезпечності Т
2
знаходилось в
межах 101,0-147,3 і 60,6-72,8 мг/г для
підкласів А та Б, відповідно. Летальна
концентрація карбоксигемоглобіну в крові
піддослідних тварин знаходилась в діапа-
зоні значень 55,0-62,4%, а рівень інших
дериватів в цілому у підкласі Б перевищу-
вав такі ж показники у порівнянні із
підкласом А в 1,3 рази.
До класу малонебезпечних увійшли
кремнійорганічні матеріали, що характе-
ризується високим показником HCL
50
–
121 і вище, низьким рівнем виділення СО
(30-36 мг/г), високим рівнем у крові
піддослідних тварин COHb (> 62%), а та-
кож низьким сумарним вмістом інших де-
риватів у порівнянні із класом помірно
небезпечних.
Таким чином, належність до відпов-
ідних класів небезпеки згідно з ГОСТ
12.1.044-89 обумовлюють не тільки по-
казники НСL
50
та кількість виділення СО
(ІІ), а й вклад мінорних компонентів у га-
зоподібних сумішах. Це підтверджується
як вмістом COHb, MtHb і SHb, так і показ-
ником FED, що характеризує вклад ком-
понентів ТПГ у розвиток летального ефек-
Таблиця 4
Внесок основних факторів пожежі в інтегральний показник токсичності
Клас полімер-
них матеріалів
Димо-
утворен-
ня (Д)*
Горю-
чість (Г)*
Втрата
маси
(М)**
Токсич-
ність
(Т)***
Витрати
кисню
(О)****
Інтегра-
льний
показник
токсич-
ності
Поліуретани 3 3 3 3 3 15
Поліолефіни 2 4 3 1 3 13
Полівінілхло-
риди
3 2 2 3 2 12
Поліефіри 2 2 1 2 2 9
Полістироли 3 2 2 2 2 11
Полікарбонати 1 1 2 2 2 8
Гуми і каучуки 3 3 2 2 3 13
Кремнійоргані-
чні матеріали
1 1 1 1 1 5
Примітка: */1-мало, 2- помірне, 3- високе димоутворення (горючість), 4- надзвичайно висока
горючість;
**/1 — втрата маси до 40%, 2 – втрата маси від 41 до 70%, 3 – втрата маси вище 70%;
***/1 — до складу ТПГ входить тільки СО, 2 – до складу ТПГ входить СО і речовини 3-4 класів
небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76, 3 – до складу ТПГ входить СО та речовини 1-2 класів не-
безпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76;
****/1 — падіння кисню в камері від 13-16 об.%, 2 - падіння кисню в камері від 10-12 об.%, па-
діння кисню в камері нижче за 9 об.%
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
116
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
ту.
Урахування таких факторів пожежі,
як дим та зниження вмісту кисню у повітрі
камери, вклад різних видів гіпоксичних
станів, які також залежать від фізико;
хімічних властивостей полімерів і сцена;
рію моделі пожежі, дозволяє суттєво роз;
винути класифікацію полімерів за показ;
ником ТПГ, придавши йому значення
інтегрального, що допомагає оцінити з
гігієнічних позицій вплив практично всіх
основних небезпечних факторів пожежі.
Ранжування – це інтегральна оцінка
токсичності продуктів горіння полімерів
на основі фізико;хімічних властивостей
самого полімеру та розвитку провідного
патогенетичного механізму при дії ТПГ на
організм – гіпоксії, характеру та вкладу її
різних форм у токсичний ефект.
Результати проведених досліджень
показали, що поряд з індивідуальними
для кожного матеріалу параметрами ток;
сичності продуктів горіння існують більш
загальні закономірності, що лежать в ос;
нові формування небезпеки і її визна;
чальних кількісних характеристик, які при;
таманні сукупності полімерів кожного кла;
су. Вони базуються, перш за все, на
складі низькомолекулярних компонентів,
що мігрують у повітря в умовах термо;
окисної деструкції та горіння поряд з ок;
сидом вуглецю (ІІ), і відносяться до висо;
ко і помірно небезпечних за ГОСТ
12.1.007;76. Це, здебільше, ціаніди та
ціанати, хлористий водень, фенол, фор;
мальдегід, тощо. Другий компонент –
ступінь гіпоксії, яка зумовлена утворен;
ням дериватів гемоглобіну, дією інших
гіпоксантів і факторів пожежі.. Третім ком;
понентом є час, необхідний для досягнен;
ня небезпечних концентрацій у повітрі,
співставлений з терміном експозиції.
Як показують данні, наведені в табл.
5, матеріалам, що відносяться до класу
поліуретанів, полівінілхлоридів, полісти;
ролів, гум та каучуків притаманна
здібність високого димоутворення, горю;
чості, і як наслідок цього, значної втрати
маси при горінні. За даними показника;
ми вище означені полімери виходять на
перші місця за можливістю негативного
вкладу у розвиток патологічних станів,
обумовлених перш за все розвитком ек;
зогенної гіпоксії. Зниження тиску кисню
в зоні пожежі є на;
слідком його витрати
на процес горіння, і,
як показують резуль;
тати проведених дос;
ліджень, цей показник
досягає найбільш ва;
гомих значень для
поліуретанів, поліо;
лефінів, гум та кан;
чуків.
Викладені дані
показують, що для
полімерів всіх класів
небезпеки за показ;
ником токсичності
згідно ГОСТ 12.1.044;
89 та результатами
ранжування, оксиду
вуглецю належить
провідна роль, однак
значний вклад в реа;
лізацію токсичного
Таблиця 5
Внесок основних факторів пожежі в інтегральний показник токсичності
Клас полімер-
них матеріалів
Димо-
утворен-
ня
(Д)*
Горю-
чість
(Г)*
Втрата
маси
(М)**
Токсич-
ність
(Т)***
Витрати
кисню
(О)****
Інтегра-
льний
показник
токсичн.
Поліуретани 3 3 3 3 3 15
Поліолефіни 2 4 3 1 3 13
ПВХ 3 2 2 3 2 12
Поліефіри 2 2 1 2 2 9
Полістироли 3 2 2 2 2 11
Полікарбонати 1 1 2 2 2 8
Гуми і каучуки 3 3 2 2 3 13
Кремнійорга-
нічні матер.
1 1 1 1 1 5
Примітка: */1-мало, 2- помірне, 3- високе димоутворення (горючість), 4- надзви-
чайно висока горючість;
**/1 – втрата маси до 40%, 2 – втрата маси від 41 до 70%, 3 – втрата маси вище
70%;
***/ 1 – до складу ТПГ входить тільки СО, 2 – до складу ТПГ входить СО і речови-
ни 3-4 класів небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76, 3 – до складу ТПГ входить СО
та речовини 1-2 класів небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76;
****/ 1- падіння кисню в камері від 13-16 об.%, 2 - падіння кисню в камері від 10-12
об.%, падіння кисню в камері нижче за 9 об.%
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
117
ефекту для класу високо небезпечних
матеріалів вносить водень ціаністий та
дим, для класу помірно небезпечних –
органічні і неорганічні сполуки, зниження
тиску кисню і дим, а для класу мало не>
безпечних > в основному СО. Таким чи>
ном, ТПГ ПМ являються ведучими, але не
єдиними причинами виникнення патоло>
гічних станів, а їх сполучена дія з іншими
чинниками пожежі може призводити до
потенціювання ефектів.
Вивчення залежності час>доза>
ефект при дії ТПГ в гострому, підгостро>
му та субхронічному експериментах мало
спрямованість дослідження розвитку ос>
новних механізмів дії ТПГ різних класів
ПМ, а також оцінки внеску різних видів
гіпоксії у токсичний ефект. Дослідження
показали, що у тварин, які вижили після
гострого отруєння ТПГ ПМ, сумарна час>
тка дериватів гемоглобіну (СOHb, MtHb,
SHb) склала 42,8>55,1%, після підгостро>
го отруєння – 21,5>29,5%, а в субхроніч>
ному експерименті – 5>10% від загально>
го гемоглобіну. Поява і кількісні парамет>
ри динаміки дериватів гемоглобіну при
горінні полімерних матеріалів суттєво
змінюються в залежності від класу
(хімічного складу) матеріалу. В цьому
плані більш показовим для характеристи>
ки досліджуваних зразків є величина
співвідношення окремих дериватів, що
віддзеркалює внесок кожного компонен>
ту в процес розвитку немічної гіпоксії. В
гострому експерименті виявлено, що
с п і в в і д н о ш е н н я
COHb:MtHb:SHb для
ППУ складало
19:2,5:1, для ПВХ
воно дорівнювало
14,8:0,7:1,0, а для
нітрильного каучуку >
9,5:0,9:1,0. Тобто вне>
сок MtHb у блокуван>
ня Hb для ППУ майже
у 3 рази перевищував
такий у ПВХ, а для
зразків каучуку вели>
чина утворення SHb
була в 2 рази вища за
ППУ.
Дослідження біохімічних зрушень в
організмі під впливом ТПГ різних класів
ПМ показало активацію перекісного окис>
нення ліпідів. Встановлено, що гостре
отруєння викликає зростання кількості
МДА в тканинах тварин на протязі 2 го>
дин після закінчення експозиції майже у
два рази, при цьому активність ферментів
ГАОС і пов’язаної з ними Г>6>ФДГ також
зазнає значних змін: зниження активності
Г>6>ФДГ більш ніж на 30%, супровод>
жується зниженням активності ГР на 20%
і більше (рис. 3). Таким чином, дисбаланс
в системі ПОЛ>ГАОС після гострого от>
руєння порушується, що спричиняє роз>
виток оксидативного стресу (ОС). Вив>
чення стану ПОЛ під час проведення
підгострого експерименту виявило різний
ступінь окиснення субстратів для дослід>
жених органів. В цій серії дослідів показ>
ники ПОЛ були доповнені вивченням
дієнових кон’югатів (ДК), які характеризу>
ють перший, ініціювальний етап даного
процесу. Підгостра експозиція тварин
ТПГ характеризувалася поступовим нако>
пиченням в тканинах ДК та МДА, причо>
му після третьої експозиції їх кількість у
тканинах печінки була в 1,4>1,6 більша,
ніж після другої експозиції. Співвідношен>
ня між величинами ДК і МДА було макси>
мальним у тканинах печінки, де воно пе>
ревищувало вихідні значення майже у 2,5
рази. У інших досліджених органах це
співвідношення було менш вираженим і
не перевищувало 2,3 разів. Активність
50
75
100
125
150
175
200
225
0 1 2 3 4
час після експозиції, годиниП
о
в
ід
но
ш
е
нн
ю
д
о
к
он
тр
ол
ю
, %
МДА ГП ГР Г-6-ФДГ
Рис. 3. Змінення вмісту МДА та активності ферментів ГАОС в печінці тварин після
гострого отруєння ТПГ склопластику (Спл)
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
118
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
ферментів ГАОС знаходилась на рівні,
вищі за контрольні показники на 49686%.
Щодо залежності показників ОС від
типу спаленого пластику, то найбільш
виражені зміни спостерігалися під впли6
вом ТПГ каучуку. Інші матеріали розташо6
вуються у наступній послідовності: Спл >
ПВХ > ППУ. В цілому, для підгострого
отруєння ТПГ характерною була ініціаль6
на фаза оксидативного стресу, яка мані6
фестувалася поступовим зростанням
кількості ДК та МДА при, як показано далі,
відносно високому збереженні потенціа6
лу антиоксидантної системи.
Активація ПОЛ тісно пов’язана із
процесами біотрансформації багатьох
органічних сполук, що проходять в мікро6
сомах із залученням монооксигеназних
систем у першій фазі. Інтенсивність ПОЛ
в тканинах на протязі проведення субхро6
нічного експерименту достовірно зміню6
валась під дією ТПГ усіх досліджених
матеріалів, але ступінь вираженості та час
прояву ефектів був різним. На рис. 4 на6
ведені данні, що найбільш значимо
віддзеркалюють зміни цього показника
при дії ТПГ ПВХ.
Найбільш ранні зміни в накопиченні
МДА виявлені в тканинах печінки та ни6
рок на 20625%. Подальші терміни експе6
рименту супроводжувалися зміною стаб6
ілізації даного показника на його актива6
цією на третьому та четвертому тижні ек6
спозиції, особливо в нирках – більш ніж у
1,5 раз. Дослідження ключових ферментів
АОЗ – ГП, ГР та СОД виявило симфазне
підвищення на початкових термінах дос6
лідження активності ГП та СОД на 106
33%, найбільш виражене в печінці. Акти6
вація ГР на 20645% спостерігалась на 3
тижні і співпадала із підвищенням актив6
ності Г666ФДГ. Відновлювальний період
характеризувався підвищеною активність
ПОЛ на тлі низької активності ГП в нир6
ках та серці, ГР – в головному мозку, та
СОД в нирках та головному мозку – зни6
ження активності ферментів ОАЗ на 96
18%. Отримані данні свідчать про висна6
ження системи АОЗ, що може бути пов’я6
зано як із недостатністю пулу глютатіону
в тканинах, так і перерозподілом НАДФН
для забезпечення функціонування інших
процесів (детоксикаційних, біосинтетич6
них тощо).
Ефективність роботи ферментів ЦТК
і дихального ланцюга мітохондрій при
вивченні дозо6часових ефектів ТПГ
змінювалася у широкому діапазоні зна6
чень, і залежала також від типу спалено6
го пластику. Зміни активності дослідже6
них ферментів при експозиції ТПГ різних
матеріалів характеризувалися однотипн6
істю, як у направленості динаміки зру6
шень, так і у їх кількісній вираженості.
Проте, на відміну від ПВХ, де основними
компонентами ТПГ виступають СО та HCl,
продукти горіння ППУ, серед яких є й такі
високотоксичні, як HCN та ізоціанати,
відзначалися більш значною здатністю до
активації ЛДГ (на 22 % по відношенню до
ПВХ) и більш значним
пригніченням ЦХО (на
15%). Стабілізації да6
них показників не
відбувалося на протязі
24 годин, і їх значення
відрізнялися від конт6
рольних показників на
22644 та 5617% відпо6
відно. Активність СДГ
на протязі досліджен6
ня не мала достовір6
них змінень.
Підгостре отрує6
ння викликало генера6
50
70
90
110
130
150
170
П
о
ві
д
н
ош
е
нн
ю
д
о
ко
н
тр
ол
ю
,
в
%
печінка нирки серце гол.мозк
МДА
1 тижд. 2 тижд. 3 тижд. 4 тижд. ВП
Рис. 4 Динаміка змінення інтенсивності ПОЛ в тканинах при субхронічні дії ТПГ
ПВХ
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
119
лізовану реакцію змін як у аеробному, так
і анаеробному обміні. Це проявлялося в
активації на початкових термінах експе:
рименту таких маркерів суто аеробного
обміну, як СДГ та ЦХО. Перший – більш
ніж у 80% визначень перевищував вихідні
данні на 5:36%. Вже після другого затрує:
ння активність СДГ в гомогенаті мозку
була у 1,2 рази вищою ніж у печінці, а в
подальшому розвиток інтоксикації при:
зводив до повільного зниження її актив:
ності. При цьому активність СДГ у печінці
залишалася підвищеною (різниця на 25 і
20% на третю і сьому добу досліду, відпо:
відно). Що стосується роботи кінцевого
ферменту дихального ланцюга ЦХО, то
найбільш суттєве зниження його актив:
ності (на 9:14% по відношенню до конт:
ролю) відбулося в головному мозку після
третьої доби.
Тканини печінки та головного мозку
характеризуються різними потребами в
постачанні кисню та, відповідно, різним
співвідношенням аеробних та анаеробних
процесів. Як показали отримані дані, при
співставленні роботи ферментних систем
цих органів, найбільша активація процесів
гліколізу внаслідок дії ТПГ виявлена в тка:
нинах печінки, де спостерігається посту:
пове, в залежності від кратності дії, її
підвищення в 1,28, 1,35 та 1,56 рази. В
головному мозку динаміка наростання ак:
тивності відмічалась тільки після двох
перших експозицій –
підвищення актив:
ності в 1,18:1,32
рази. Важливим по:
казником стійкості
спостерігаємих зру:
шень є тривалість ви:
являємих змін. Навіть
через 4 доби після
останньої експозиції
(на сьомий день екс:
перименту) ак:
тивність ЛДГ у ткани:
нах досліджуваних
органів залишалася
підвищеною на 10:
45%. Таким чином, на
прикладі наведених змін в тканинах печ:
інки і головного мозку в умовах підгост:
рого отруєння просліджується поступове,
впродовж доби після кожного отруєння,
переключення метаболізму цих тканин з
аеробного на терміновий анаеробний
шлях окиснення.
Довгостроковий стрес, що розви:
вається в результаті тривалої дії малих
доз хімічних речовин, може характеризу:
ватися стертими проявами, поступовою
мобілізацією та витрачанням адаптацій:
них резервів. Враховуючи це, при прове:
дені субхронічного експерименту у тва:
рин досліджувалася ціла низка показ:
ників, що можуть більш показово віддзер:
калювати зрушення в енергетичному
обміні. Дослідження інтермедиаторного
обміну в динаміці субхронічного отруєн:
ня тварин ТПГ показало, що ці показники
в усіх досліджених системах також зазна:
ли суттєвих змін і мали фазний характер.
Слід відмітити різну чутливість
НАД+:залежних ферментних систем до
дії КБ в нирках та головному мозку (рис.
5). Так, підвищення активності ПВДГ на
початкових строках експозиції ТПГ було
найбільш вираженим в тканинах головно:
го мозку – майже на 20% вище, ніж в нир:
ках.
Симфазно із ПВДГ: комплексом в
головному мозку активуються інші НАД:
залежні дегідрогенази ЦТК (α:КДГ та
60
80
100
120
140
160
180
1 тижд. 2 тижд. 3 тижд. 4 тижд. ВП
П
о
ві
д
но
ш
ен
ню
д
о
ко
нт
ро
л
ю
,
в
%
нирки ПВДГ нирки ІЦДГ нирки a-КДГ
гол.мозк ПВДГ гол.мозк ІЦДГ гол.мозк a-КДГ
Рис. 5. Динаміка змінення активності ПВДГ, ІЦДГ та -КДГ в тканинах нирок та го-
ловного мозку при субхронічній дії ТПГ ПВХ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
120
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
ІЦДГ). Подальші строки дослідження ви3
явили поступове зниження активності
ПВДГ нижче контрольних значень на 93
14%. При цьому в тканинах нирок посту3
пово підвищувалась активність ІЦДГ – на
31 і 68% (23й та 33й тиждень), відповідно,
а в головному відмічалась тенденція до її
падіння – на 9 %. Це може свідчить про
те, що в нирках в умовах довгострокової
дії ТПГ активується шлях окиснення жир3
них кислот до ацетил Ко3А, яке має більш
значущу енергетичну цінність перед окис3
нення вуглеводів.
Одночасно спостерігається актива3
ція амінотрансфераз в тканинах. Поси3
лення реакцій переамінування на почат3
кових термінах експозиції характерно для
тканин головного мозку (зростання АЛТ
на 21%), а в подальшому 3 також і в
печінці. Симфазне змінення активності, з
одного боку ПВДГ і a3КДГ, а з другого 3
АЛТ і АСТ, може бути показником залучен3
ня білкового обміну в процеси енергоза3
безпечення тканин. В головному мозку
активація процесів переамінування
відіграє особливу роль – захищає від дії
ендогенного і екзогенного аміаку, який
може утворюватися в тканинах при роз3
витку гіпоксичних станів, а також потрап3
ляти в організм при отруєнні ТПГ.
Зміни енергетичного обміну та ак3
тивація процесів пероксидації вплинули
на стан цитоплазматичних та лізосомаль3
них мембран, маркерними показниками
таких структурних зрушень є змінення
активності ЛФ та КФ.
В печінці на другому
тижні експозиції спо3
стерігалось підви3
щення ЛФ на 12317%,
в нирках – до 21%,
менш значущі зміни
були виявлені в серці
та головному мозку.
Надалі в печінці про3
явилась тенденція до
стабілізації даного
показника, а в нирках
– зростання в окре3
мих групах до 25330%
із збереженням такої ж тенденції і у
відновлювальний період. Найбільш вира3
жені зрушення КФ на протязі усього екс3
перименту просліджувалися в нирках при
дії ТПГ ПВХ – підвищення активності на
21342%. Віддалені терміни експеримен3
ту визначили достовірну активацію цього
ферменту і в інших групах тварин – на 113
18% по відношенню до контрольної гру3
пи.
Таким чином, довгострокова дія ТПГ
ПМ викликає напруження багаторівневої
функціональної системи енергетичного
обміну з дискоординацією в активності
вузлових ферментів. На віддалених стро3
ках експозиції проявляються елементи
оксидативного стресу, що виявляються в
напруженні та виснаженні ферментів ан3
тиоксидантного захисту. У процес вклю3
чаються також інші патогенетичні механ3
ізми, що проявляються елементами де3
зорганізації та лабілізації біомембран.
Вони можуть реалізовуватися в зрушен3
нях основних фізіологічних систем, роз3
витку патологічних процесів за рахунок
зниження функціональних резервів і ре3
активності організму в цілому.
Дія на організм сукупності факторів
пожежі, і в значній мірі ТПГ, хімічний склад
яких пов’язаний з фізико3хімічними вла3
стивостями конкретних полімерних мате3
ріалів, знайшла відображення у дослідже3
них механізмах отруєння, де гіпоксії та
оксидативному стресу належить провідна
роль. Це положення визначило шляхи
1 тижд.2 тижд. 3 тижд. 4 тижд. ВП
70
80
90
100
110
120
130
П
о
ві
дн
ош
е
нн
ю
д
о
к
он
тр
ол
ю
, в
%
гор.
Бк+гор.
Гк+гор.
Бк+Гк+гор.
Бк+Гк+ВМ+гор.
Рис. 6. Змінення активності ЦХО головному мозку щурів при профілактичному
введені бурштинної кислоти (Бк), глютамінової кислоти (Гк), Бк+Гк, Бк+Гк+ВМ (ві-
тамінно-мінеральний комплекс) та субхронічній дії ТПГППУ
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
121
пошуку засобів профілактики та корекції
функціональних зрушень в організмі, що
виникають при дії відповідних негативних
факторів. Для вирішення даного завдан3
ня нами були проаналізовані ключові лан3
ки взаємодії показників клітинного мета3
болізму з ТПГ ПМ за умови екзогенного
введення янтарної та глютамінової кислот
в комплексі із вітамінами та мікроелемен3
тами. Найбільш вагомо це віддзеркалю3
ють дані, наведені на рис. 6.
Довгострокова дія ТПГ ППУ викли3
кає зрушення у стабільності роботи ци3
тохромної ділянки дихального ланцюга,
на що вказують фазні зміни активності
ЦХО. Ефективність екзогенного введен3
ня бурштинної або глютамінової кислот
починає виявлятися після двох тижнів ек3
спозиції, що проявляється в підтримці
активності ферменту на рівні контрольних
значень. На кінцевих термінах експери3
менту (4 тиждень), активність ЦХО в групі,
що піддавалась отруєнню ТПГ та отриму3
вала Бк або Гк, була вища на 26331%, ніж
в групі, що піддавалась тільки отруєнню
ТПГ ППУ.
Сумісне введення даних кислот ак3
тивувало роботу е3транспортного ланцю3
га вже після першого тижня затруєнь.
Подальші терміни експозиції характери3
зувалися статистично значущими
(p<0,05) відмінностями в активності ЦХО
при введені різних комбінацій даних пре3
паратів. На третьому тижні активність
ЦХО в групі гор.+Бк+Гк+ВМ була вища на
10319% по відношенню до усіх дослідних
груп. На четвертому (останньому) тижні
показники у цій групі були вищі на 35% у
порівнянні із групою, що піддавалася
тільки отруєнню ТПГ, та на 4313% вищі за
такі, що в групах, яким вводили препара3
ти амінокислот без включення вітамінів та
мікроелементів.
Таким чином, введення до комплек3
су амінокислот ряду вітамінів та міне3
ралів, найбільш ефективно сприяє збере3
женню окисно3відновлювального потенц3
іалу клітин та підтримці активності функ3
ціонування ключових ланок метаболічних
шляхів для формування стійкості органі3
зму при довгострокової дії ТПГ.
Висновки
1. Комплексні токсиколого3гігієнічні
дослідження продуктів горіння основ3
них класів полімерів будівельного,
промислового, побутового та транс3
портного призначення показали, що
всі вони є пожежонебезпечними ма3
теріалами, токсичність продуктів го3
ріння яких залежить від фізико3
хімічних властивостей композиції.
2. Токсичний ефект продуктів термо3
окислювальної деструкції і горіння
полімерних матеріалів домінує серед
небезпечних факторів пожежі, а його
ведучими механізмами є розвиток у
експонованих тварин гіпоксії та окси3
дативного стресу.
3. За результатами випробувань широ3
кого кола полімерів різних класів про3
ведено їх ранжування за показником
токсичності продуктів горіння згідно
з ГОСТ 12.1.044389, результати яко3
го дозволяють прогнозувати величи3
ну небезпечного ефекту, суттєво ско3
ротити час дослідження, кількість тва3
рин та матеріальні витрати при про3
веденні сертифікаційних токсиколо3
го3гігієнічних досліджень.
4. Поряд з ТПГ, у розвитку отруєнь важ3
лива роль належить також іншим
факторам пожежі (димоутворення,
висока температура, дефіцит кисню
в повітрі), в механізмі дії яких також
значне місце займають різні форми
гіпоксії, що проявляється, зокрема, в
підвищенні частоти дихання, синюш3
ності відкритих шкіряних покривів,
характерних змінах ЕКГ, поведінкових
реакціях і загальному збудженні, а
також біохімічних зрушеннях в
організмі піддослідних тварин.
5. Гостре смертельне отруєння лабора3
торних тварин ТПГ у 30% випадків
обумовлене утворенням COHb за
рахунок токсичної дії оксиду вуглецю
(ІІ) внаслідок немічної гіпоксії. В 70%
інших випадків смертельні отруєння
зумовлені комбінацією немічної, тка3
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
122
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4(18), 2009
нинної та інших форм гіпоксії внасл3
ідок комбінованої дії ряду ТПГ.
6. Тканинна гіпоксія є домінуючим пато3
генетичним механізмом підгострих та
хронічних отруєнь ТПГ і проявляєть3
ся пригніченням аеробного, актива3
цією анаеробного гліколізу з підви3
щенням активності маркерних фер3
ментів (ГК 3 на 10,7348,0% та ЛДГ 3
на 10369,7%), а також зниженням ак3
тивності ПВДГ, дегідрогеназ ЦТК та
гальмуванням електронтранспортно3
го ланцюга – на 8,0327,9%.
7. У експонованих ТПГ лабораторних
тварин розвивається оксидативний
стрес, патогенетичними ознаками
якого є дозозалежна активація про3
цесів перекисного окислення ліпідів
за показниками ДК та МДА – зрос3
тання на 503250%, та також інгибу3
вання ферментів антиоксидантного
захисту (СОД, КА, ГП, ГР, Г363ФДГ) –
на 10360%.
8. За результатами проведених експе3
риментальних досліджень обґрунту3
вано застосування комплексу анти3
гіпоксантів, антиоксидантів та адап3
тогенів для профілактики і лікування
функціональних зрушень у пожеж3
них–рятувальників та постраждалих
при пожежах.
Література
1. Національна доповідь про стан техно3
генної та природної безпеки в Україні
у 2008 році. – С.57360.
2. Шафран Л. М. Научно3теоретические
проблемы медицины транспорта / Л.
М. Шафран // Современные пробле3
мы транспортной медицины. – 2005.
– № 1. – С. 12318.
3. Pauluhn J. A. Retrospective Analysis of
Predicted and Observed Smoke Lethal
Toxic Potency Values / J. A. Pauluhn /
/ Fire Sciences. – 1993. – Vol. 11, № 2.
– P. 109–130.
4. Alarie Y. Toxicity of fire smoke / Y. Alarie
// Crit. Rev. Toxicol. – 2002. – Jul. №
32 (4). – P.259–289.
5. Харченко І. О. Климась Р. В., Скоро3
багатько Т. М. Токсичність продуктів
горіння – основна причина загибелі
людей у наслідок пожеж / І. О. Хар3
ченко, Р. В. Климась, Т. М Скороба3
гатько [та ін.] // Актуальные пробле3
мы транспортной медицины. – 2006.
– №4 (6). – С. 41–45.
6. Austin C. C. Characterization of volatile
organic compounds in smoke at
municipal structural fires / C. C. Austin,
D. Wang, D. J. Ecobichon [et al.] //
Toxicol. Env. Health. – Pt A. – 2001. –
Vol. 63. –Iss. 6. – P. 437–458.
7. Health Hazard Evaluations: Issues
Related to Occupational Exposure to
Fire Fighters 1990 to 2001 // Cincinnati:
DNNS (NIOSH) Publications. – 2004. –
№ 115. – 27 p.
8. Черняк Ю. И. Влияние стойких орга3
нических загрязнителей на биотран3
сформацию ксенобиотиков / Черняк
Ю. И., Грассман Д. А., Колесников С.
И. – Новосибирск: Наука, 2007. – 134
с.
9. Пожаровзрывоопасность веществ и
материалов. Номенклатура и методы
их определения : ГОСТ 12.1.044389.
– М. : Издательство стандартов,
1990. – 143 с.
10. Визначення та гігієнічна оцінка показ3
ників токсичності продуктів горіння
полімерних матеріалі. МВ 8.8.2.43
12732006. – Одесса, 2006. – 128 с.
11. European conventhion for the
protection of vertebrate animals used
for experimental and other scientific
purposes. – Council of Europe,
Strasbourg, 1986. – 53 p.
12. Букина Л. П. Спектрофотометричес3
кое определение карбоксигемогло3
бина / Л. П. Букина, Л. И. Ушакова /
/ Судебно3медицинская експертиза.
– 1979. – № 2, – С. 39–42.
13. Методы исследования в профпатоло3
гии // под ред. О. Г. Архиповой – М.
: Медицина, 1988. – 207 с.
14. МР «Биохимические, иммунологи3
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (18), 2009
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (18), 2009 г.
123
ческие и биофизические методы в
токсикологическом эксперименте». –
Киев, 1989. – 184 с.
15. Справочник по лабораторным мето6
дам исследования // под ред. Л. А.
Даниловой – СПб. : Питер, 2003. –
736 с.
16. Методы биохимических исследова6
ний // под ред. М. И. Прохоровой –
Л. : изд6во Ленинградского универ6
ситета, 1982. – 272 с.
17. Современные методы в биохимии //
под ред. В. Н. Ореховича – М. : Ме6
дицина, 1997. – 391 с.
18. Донсон Р., Элиот Д., Элиот У., Джон6
сон К. Справочник биохимика / Дон6
сон Р., Элиот Д. , Элиот У. [и др.]; пер.
с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой
– М. : Мир, 1991. – С. 446.
19. Лапач С. Н. Статистические методы
в медико6биологических исследова6
ниях с использованием Excel / Лапач
С. Н., Губенко А. В., Бабич П. Н. – К.:
МОРИОН, 2000. – 320 с.
20. Антомонов М. Ю. Математическая
обработка и анализ медико6биологи6
ческих данных / Антомонов М. Ю. –
Киев, 2006 – 558 с.
21. Штабський Б. М. Ксенобіотики, гоме6
остаз і хімічна безпека людини / Б. М.
Штабський, М. Р. Гжеготський. –
Львів: Видавничий Дім «НАУТІЛУС»,
1999. – 308 с.
Резюме
ТОКСИКОЛОГО6ГИГИЕНИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ТРАНСПОРТНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Третьякова Е.В.
Проведено исследование каче6
ственного и количественного состава
продуктов горения 24 полимерных мате6
риалов. В эксперименте на животных
установлено, что только в 30% случаев
причиной отравления является оксид уг6
лерода (ІІ), а в 70% 6 смертельные отрав6
ления вызваны комбинированным дей6
ствием СО и минорных компонентов, а
также их сочетанным действием с други6
ми факторами пожара (дымом, повышен6
ной температурой, пониженным содер6
жанием кислорода). Исследованы веду6
щие механизмы развития патологических
эффектов в остром, подостром и субхро6
ническом экспериментах, среди которых
гипоксии и оксидативному стрессу при6
надлежит ведущая роль. Обоснована эф6
фективность профилактического приме6
нения комплекса дикарбоновых кислот и
ряда витаминов и микроэлементов при
субхроническом отравлении ТПГ.
Summary
TOXICO6HYGIENIC ESTIMATION OF
BURNING PRODUCTS OF POLYMERIC
MATERIALS OF A TRANSPORT SETTING
Tretyakova E.V.
Research of quality and quantitative
analysis of products of burning of 24
polymeric materials was done. An
experiment on animals showed, what only
in 30% cases reason of poisoning is an
oxide of carbon (ІІ), and in 70% cases the
mortal poisonings are caused by combined
action of CO and minor components, and
also by their united action with other factors
of fire (smoke, enhanceable temperature,
lowered maintenance of oxygen). The main
mechanisms of development of pathological
effects (hypoxia and oxidative stress ) were
investigated in acute, subacute and
subchronic experiments. Efficiency of
prophylactic application of complex of
dicarbonic acids and some vitamins and
oligoelements is grounded by the
subchronic poisoning of toxic burning
products.
Впервые поступила в редакцию 21.12.2009 г.
Рекомендована к печати на заседании
редакционной коллегии после рецензирования
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-24077 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1818-9385 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:37:13Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Третьякова, О.В. 2011-07-08T13:58:29Z 2011-07-08T13:58:29Z 2009 Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення / О.В. Третьякова // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2009. — № 4. — С. 110-123. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 1818-9385 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24077 615.9: 613:687.7 Проведено исследование качественного и количественного состава продуктов горения 24 полимерных материалов. В эксперименте на животных установлено, что только в 30%случаев причиной отравления является оксид углерода (ІІ), а в 70% смертельные отравления вызваны комбинированным действием СО и минорных компонентов, а также их сочетанным действием с другими факторами пожара (дымом, повышенной температурой, пониженным содержанием кислорода). Исследованы ведущие механизмы развития патологических эффектов в остром, подостром и субхроническом экспериментах, среди которых гипоксии и оксидативному стрессу принадлежит ведущая роль. Обоснована эффективность профилактического применения комплекса дикарбоновых кислот и ряда витаминов и микроэлементов при субхроническом отравлении ТПГ. Research of quality and quantitative analysis of products of burning of 24 polymeric materials was done. An experiment on animals showed, what only in 30% cases reason of poisoning is an oxide of carbon (ІІ), and in 70% cases the mortal poisonings are caused by combined action of CO and minor components, and also by their united action with other factors of fire (smoke, enhanceable temperature, lowered maintenance of oxygen). The main mechanisms of development of pathological effects (hypoxia and oxidative stress ) were investigated in acute, subacute and subchronic experiments. Efficiency of prophylactic application of complex of dicarbonic acids and some vitamins and oligoelements is grounded by the subchronic poisoning of toxic burning products. uk Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України Актуальні проблеми транспортної медицини Чрезвычайные ситуации на транспорте Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення Токсиколого-гигиеническая оценка продуктов горения полимерных материалов транспортного назначения Toxico-hygienic estimation of burning products of polymeric materials of a transport setting Article published earlier |
| spellingShingle | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення Третьякова, О.В. Чрезвычайные ситуации на транспорте |
| title | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| title_alt | Токсиколого-гигиеническая оценка продуктов горения полимерных материалов транспортного назначения Toxico-hygienic estimation of burning products of polymeric materials of a transport setting |
| title_full | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| title_fullStr | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| title_full_unstemmed | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| title_short | Токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| title_sort | токсиколого-гігієнічна оцінка продуктів горіння полімерних матеріалів транспортного призначення |
| topic | Чрезвычайные ситуации на транспорте |
| topic_facet | Чрезвычайные ситуации на транспорте |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24077 |
| work_keys_str_mv | AT tretʹâkovaov toksikologogígíêníčnaocínkaproduktívgorínnâpolímernihmateríalívtransportnogopriznačennâ AT tretʹâkovaov toksikologogigieničeskaâocenkaproduktovgoreniâpolimernyhmaterialovtransportnogonaznačeniâ AT tretʹâkovaov toxicohygienicestimationofburningproductsofpolymericmaterialsofatransportsetting |