УДК 648.8; 576.3; 541.13 ТОКСИЧНОСТЬ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ МИКРОБОВ И ВИРУСОВ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ,ОПРЕДЕЛЯЕМАЯ ПУТЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКАА.А. Соловьев, А.Н. Голендухин, Т.Г. Глушкова, Г.Г. Людков Ижевская государственная медицинская академия, Научно-производственная фирма "Реал", г. Ижевск Сравнение уровней токсичности анолита и гипохлорита натрия свидетельствует о большей токсичности гипохлорита натрия. Использование его как дезинфектанта целесообразно только при надежной защите дыхательных путей. Электрохимическая активация, дезинфекция, гопохлорит натрия, анолит, эритроциты, эпителиоциты Хлорсодержащие препараты являются наиболее распространенными дезинфектантами в лечебных учреждениях, как обладающие широким спектром противомикробной активности и быстротой действия. При равном обеззараживающем эффекте предпочтение будет отдаваться тем дезинфектантам, которые недороги, безопасны для медицинского персонала и не оказывают неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Из числа неорганических хлорсодержащих дезинфектантов наиболее низкая стоимость у гипохлорита натрия и электрохимически активированного раствора анолита, синтезированных путем электролиза раствора хлорида натрия [1,2]. Анолит имеет большую дезинфекционную эффективность по сравнению с хлорной известью [3] и даже в малых концентрациях полностью уничтожает микробы и вирусы [4]. Анолит при концентрации активного хлора 0,03 % (300 мг/л) вызывает необратимое повреждение оболочки большинства микробов уже через 1 минуту [5] и рекомендован для широкого внедрения в целях дезинфекции и стерилизации в лечебно-поликлинических учреждениях [6]. Введение анолита в желудок теплокровных животных не вызывает изменений в важнейших внутренних органах, не оказывает мутагенной активности, не создает аллергенных кожных реакций [4]. Высокие окислительные показатели анолита превышают физиологические пределы от + 200 мВ до - 200 мВ [7]. Однако, резервные возможности и устойчивость оболочек клеток человека [4] выше, чем устойчивость оболочек микробов [5]. Поэтому основные ферментные системы в клетках и тканях сохраняются при воздействии анолита. Гипохлорит натрия содержит больше активного хлора [8], чем анолит. При его получении образуется больше молекул HClO, чем при синтезе анолита. Избыточное содержание в гипохлорите натрия HClO приводит к образованию из хлорноватистой кислоты активного кислорода с высоким содержание свободных радикалов. Свободно радикальное окисление липидов особенно опасно для эритроцитов, а железо, содержащееся в эритроцитах, значительно усиливает этот процесс [9]. Итогом является гемолиз. В настоящей работе исследована прижизненная оценка влияния анолита и гипохлорита натрия на эритроциты и буккальные эпителиоциты человека. В 38 исследованиях изучено действие анолита на кровь 21 практически здоровых лиц. В 49 исследованиях изучено влияние анолита и гипохлорита на эпитальные пласты и выделенные буккальные эпителиоциты у 18 практически здоровых лиц. Всего изучено более 2500 клеток. При их изучении использованы метод биокинетического исследования живых клеток в знакопеременном поле [10] и методики авторов статьи [11, 12, 13], а также проведена прижизненная окраска клеток витальными красителями (метиленовый синий, нейтральный красный). Классическое положение цитологии о диффузном связывании витального красителя при дегенерации клетки [14,15] было использовано при описании деструктивных воздействий исследуемых веществ. В работе использован гипохлорит натрия из аптеки с начальной концентрацией 3000 мг/л, анолит нейтральный получен на приборе СТЭЛ-10Н-120-01 (мод.40-01) с концентрацией активного хлора 300 мг/л со стандартными показателями. Разведение гипохлорита и анолита в 4 раза дистиллированной водой пропорционально уменьшало концентрацию активного хлора, но не приводило к существенному и достоверному изменению pH и ОВП анолита. Показатели кинетики и морфометрию клеток проводили с помощью окулярного микроскопа МОВ-1-А. Материал документирован фото- и видеосъемкой. Статистическая обработка проведена с использованием критериев Стьюдента. Электрокинетические свойства клетки в целом и ее отдельных структур определяются разностью зарядов частиц во внешней и внутренней среде. Нарушение соотношения зарядов влечет за собой изменения уровня жизнедеятельности и функциональной активности клетки. Такого рода изменения способны вызвать растворы анолита и гипохлорита, так как они содержат ионы. Клетка, как живая система, способна приспосабливаться к небольшим сдвигам в разности потенциалов. Поскольку цитолемма первая соприкасается со средой, то снижение ее потенциала в первые минуты значительнее, чем изменение потенциала мембраны ядра, что проявляется в разной кинетике (амплитуде) колебаний цитолеммы и ядра. При небольшой концентрации ионов в исследуемой среде (анолит, 75 мг/л) кинетика ядра эпителиоцитов вообще может не изменяться продолжительное время (табл.1). Это объясняется нормальным функционированием мембран клеток эпителиоцитов и эритроцитов, в результате чего проникновение хлорсодержащих ионов во внутрь клетки не происходит, изменения электрокинетических свойств незначительные, видимых морфологических изменений не наблюдается. Значительные изменения ионного состава внешней среды приводят к нарушению проницаемости клеточной мембраны, а контакт ядра с хлорсодержащими ионами уменьшает его электрокинетические свойства и обычно сопровождается морфологическими поражениями клетки. Примером служит резкое падение значений электрической активности эритроцитов и эпителиоцитов в гипохлорите и в растворах анолита с большой концентрацией активного хлора и морфологические изменения эритроцитов в растворах гипохлорита (3000 мг/л, 1500 мг/л, 750 мг/л). Эритроциты превращаются в эхиноциты (гипохлорит, 1500 мг/л и 750 мг/л), а иногда фрагментируются (гипохлорит, 3000 мг/л и 1500 мг/л). Эпителиоциты набухают (гипохлорит, 3000 мг/л, 1500 мг/л, 750 мг/л), их ядра уплотняются (гипохлорит, 3000 мг/л). Это объясняется тем, что в растворах анолита и гипохлорита хлорсодержащие ионы в силу малых размеров и избыточной концентрации проникают внутрь клетки по ее транспортным каналам и нарушают ее нормальные осмотические режимы, а также наличием свободных радикалов и окислением липидов мембран эритроцитов. Токсический эффект гипохлорита в отношении эпителиоцитов менее выражен, поскольку в них много аэробных ферментов. Диссоциация HClO с образованием кислорода обеспечивает временную активацию этих ферментов. Однако высокие концентрации гипохлорита со временем угнетают ферменты, и эпителиоциты набухают. Таблица 1 Кинетика эритроцитов и эпителиоцитов в растворах анолита и гипохлорита натрия
Исследования показывают, что гипохлорит натрия вызывает гемолиз эритроцитов (табл.2, рис.1). В гипохлорите количество живых клеток стремительно уменьшается в течение 5-10 мин., тогда как в анолите поражение эритроцитов отсутствует. Таблица 2 Показатели активности растворов анолита и гипохлорита натрия на гемолиз эритроцитов
Неблагоприятное воздействие на кровь человека связано с более высоким уровнем токсичности гипохлорита натрия (табл.3) Различия в реакции эпителицитов и эритроцитов на дезинфектанты особенно важны, если анолит и гипохлорит используются для дезинфекции воды, воздуха или в клинических целях. Анолит не вызывает увеличения проницаемости цитолемы. Это способствует сохранению нормального объема клетки и ядерно-цитоплазматических отношений, препятствует цитолизу. Показателем физиологичности анолита является сохранение кинетики крови и жизнеспособности ее клеток. Таблица 3 Кинетика эритроцитов в растворах анолита и гипохлорита натрия
Гипохлорит натрия даже при двукратном разведении вызывает набухание эпителиоцитов и быстрое полное разрушение эритроцитов крови (гемолиз). Это позволяет отнести гипохлорит с высокой концентрацией активного хлора к блокаторам мембран и гемолитическим ядам. Сравнение уровней токсичности анолита и гипохлорита натрия свидетельствует о большей токсичности гипохлорита натрия. Использование его как дезинфектанта целесообразно только при надежной защите дыхательных путей. С учетом этих данных следует осторожно подходить к применению Sodium hipochlorite даже в низких концентрациях для внутривенных введений. Источники информации
|