Физическая нагрузка в токсикологии. Влияние физической нагрузки на токсичность веществ
Однако для промышленной токсикологии не менее, если не более важным является часто встречающееся сочетание токсической экспозиции не с физическими факторами, а с физиологической нагрузкой — мышечным трудом большей или меньшей тяжести. Прежде всего отметим, что именно от последней зависит объем легочной вентиляции (как у животных, так и у человека) и, следовательно, поступление в организм яда из ингалируемого воздуха.
Это возрастание полученной дозы особенно важно для тех газов и паров, которые не создают быстро достигаемого насыщения крови, а также для любых аэрозолей, поскольку для последних дыхательные пути обеспечивают более или менее длительную задержку, и в легких отлагается тем больше аэрозольных частиц, чем больший объем загрязненного ими воздуха был ингалирован за рабочую смену. К тому же наиболее высокие значения минутного объема дыхания достигаются за счет преобладающего вклада увеличенного дыхательного объема ("глубины" дыхания) по сравнению с вкладом его учащения, а это повышает степень отложения частиц в легких.
Для ядов гипоксического действия неблагоприятные эффекты при тяжелой работе усиливаются также тем, что они (яды) препятствуют реализации высокого кислородного запроса, связанного с такой работой, а последняя усугубляет кислородное голодание тканей, вызываемое ядом.
В.В.Кустов и соавт. привели сводку данных литературы, свидетельствующих о том, что в экспериментах на животных физическая нагрузка действительно усиливала действие окиси углерода, четыреххлористого углерода, аэрозоля серной кислоты, озона, аэрозолей и паров параоксона и зарина, дихлордиэтилсульфида, крекинг-газа, содержащего сероводород и пары углеводородов. Уже само разнообразие этих веществ, относящихся к различным классам по направленности токсического действия, свидетельствует о том, что неблагоприятный эффект данного сочетания является скорее всего общим правилом.
О возможности исключений из этого правила свидетельствуют приводимые в том же обзоре данные о повышении LD50 хлорофоса при введении его мышам, утомляемым бегом на третбане, с восстановлением исходной токсичности после отдыха. Объяснения этому парадоксальному результату не дается.
Однако в производственных условиях сочетание токсической экспозиции с физической нагрузкой практически никогда не бывает однократным, как в большинстве проводившихся по этому поводу экспериментов на животных. Длительная же адаптация организма к мышечной работе существенно изменяет реактивность организма. Такая адаптация (тренировка), как и холодовая акклиматизация, может иметь двоякое значение. С одной стороны, для тренированного организма тяжелая работа как бы становится более легкой за счет не только увеличения мышечной массы, но и повышения резервов кровообращения и дыхания и эффективности механизмов их мобилизации.
Следовательно, снижается возможность неблагоприятного эффекта комбинированного воздействия разовой физической нагрузки и яда. С другой стороны, и мышечная тренировка (в особенности специально дозируемая в целях оздоровительной физической культуры) сопровождается развитием СНПС. Наши эксперименты показали, что и в этом случае повышение резистентности легочных макрофагов к цитотоксическому действию частиц является следствием такого СНПС, но в целом развитие силикоза в зависимости от тяжести нагрузок может быть при тренировке к ним и ослаблено, и усилено. В этих экспериментах бег на третбане имел место вне пылевой камеры либо после интратрахеального введения пыли и, следовательно, не мог влиять на ее отложение в легких, т.е. изучалось лишь влияние тренировок на развитие процесса через изменения реактивности организма.
В целом же комбинированное действие хронических токсических экспозиций и повторяющихся мышечных нагрузок в условиях, моделирующих либо физическую работу человека на производстве, либо физкультурно-спортивные тренировки, до сих пор еще не изучается экспериментаторами.
Некоторое внимание исследователей привлекало к себе комбинированное воздействие отдельных токсичных веществ и таких физических факторов, как измененное (особенно пониженное) барометрическое давление, ультразвук, ионизирующие и неионизирующие излучения. Результаты экспериментов, как правило, более неблагоприятны, чем при изолированном воздействии тех же газов. Особо следует отметить важность проблемы многофакторного анализа риска при рассмотрении эпидемиологических данных, получаемых для оценки действия длительных радиоактивных загрязнений среды обитания на здоровье населения там, где одновременно имеется ее промышленное зафязнение токсичными веществами, действующими на кровь, являющимися мутагенами/канцерогенами, вызывающими усиление свободнорадикальных процессов, т.е. действующими синергично с ионизирующей радиацией.
