Базальтовая вата и грызуны 👉 возможно ли соседство?
Утепление частного дома – это важный момент при строительстве или реконструкции. Через холодные мостики уходит тепло и деньги на создание необходимого микроклимата. Но в частном доме есть еще одна огромная проблема – это грызуны: крысы, мыши. Они перетачивают все что угодно, именно поэтому многих, кто занимается утеплением дома интересует: базальтовая вата по вкусу грызунам?
Минвата
Содержание статьи
Что такое базальтовая вата?
Базальтовая вата – это утеплитель высокой плотности, он пришел на смену непрактичной и травмоопасной стекловате. На данный момент продажи именно этого утеплителя на первом месте, в общем объеме реализации минеральных ват 80%. В составе базальтовой минеральной ваты – тончайшие эластичные волокна, которые получены методом плавления и быстрого охлаждения. В результате чего и образуются каменные волокна.
Важно! В производстве каменной минеральной (базальтовой) ваты используются горные породы. Именно это дает возможность достичь высокого качества и продолжительного срока эксплуатации.
Важные особенности:
Используется минвата для утепления любых сооружений и конструкций.
Может применяться на потолке, полу, стенах, крыше.
Материал экологически чистый, поэтому его можно успешно использовать в помещениях любого предназначения.
Для бесшовного утепления используется базальтовые утеплители задувного типа, которые имеют высокие технические показатели.
Утеплители и грызуны
В общем виде все типы утеплителей можно разделить на 2 группы – натуральные и искусственные. К натуральным, относятся: эковата, камыш, соломит. Их, а еще пенопласт мыши просто обожают и с удовольствием будут есть. Конечно, утепляясь настолько экологично нужно ждать, что по соседству будут жить грызуны и активно уничтожать теплоизолятор.
У многих возникнет вопрос, почему грызуны заводятся в утеплителе и едят ли они его. Сначала ответ на последний вопрос – эти материалы для них вкусные, да они их едят. Причем вкуснее всего для них пенопласт. Еще одна причины – им нужно строить гнездо, норку, там, где будет:
Сухо.
Тепло.
Уютно.
Теплоизолятор любого типа отлично подходит для таких требований.
Мыши любят жить в доме, особенно в утеплителях
Еще несколько причин:
При поедании (погрызании) утеплителя они стачивают зубы.
Они прочищают себе дорогу к пище, которая часто есть на столе, в мусорном ведре.
Сложнее всего жить и процветать грызунам в твердых и надувных утеплителях. В таких, они практически не живут, а результаты их жизнедеятельности можно заметить сразу же.
Базальтовая вата и вредители
Базальтовая вата не является органическим утеплителем и по своим техническим характеристикам не относится к твердым. Грызуны на своем пути уничтожают многие предметы, даже до труб и проводки могут добраться, причем, чем позже они обнаружены, тем выше риск серьезных последствий.
В большинстве случаев в базальтовой вате не заведутся вредители, ведь достаточно колючие волокна им не по вкусу, а строить свое гнездо в них неудобно. Но кроме грызунов в таком утеплителе мало что может выжить и развиваться. Это касается:
Гнилостных процессов.
Микроорганизмов и грибков.
Червей, насекомых.
Этим и можно объяснить долговечность и удобство, а также популярность использования этого современного утеплителя.
Для того чтобы утеплитель не пострадал, следует проводить профилактику
Если грызуны завелись
Случается такое, что даже в минеральной вате грызуны появились, если они завелись, то нужно предпринимать жесткие шаги по борьбе с ними. Варианты:
Завести кота. Метод стар как мир, но по-прежнему действует безотказно.
Внутри дома следует использовать отпугиватели, которые издают звук определенной частоты. Он отпугивает грызунов от дома. При подборе такого прибора нужно убедится, что он действует только на грызунов, а не на котов и собак.
По периметру дома можно сделать обсыпку битым стеклом или опилками, которые обработаны известью, медным купоросом, бурой.
Теплоизоляционный материал после монтажа следует покрасить, лако-красящие составы мыши не любят очень сильно.
Использовать специальную отраву для мышей, желательно с мумифицирующим эффектом. Даже если грызун заползет в норку, он не будет источать запах, после того как съест приманку.
Вывод
Мыши и крысы могут прогрызть практически все, и есть очень мало утеплителей, в которых он никогда не заводятся. Именно поэтому в условиях частного дома лучше проводить профилактику, чем потом заново монтировать утеплитель.
Вконтакте
Facebook
Twitter
Одноклассники
Живут ли мыши в базальтовой вате
Какой утеплитель не грызут мыши
Повышение цен на теплоносители и снижение теплоэффективности стен приводят к повышению расходов на коммунальные услуги. Поэтому вопрос утепления жилищ встал для многих особенно остро. А если в районе/доме живут мыши, то отвадить их от слоя утепления будет непросто.
В этом случае важно выбрать правильный изолятор, который сам по себе не привлекателен для них. И тогда владельцы домов задаются вопросом – какой утеплитель не грызут мыши?
Исследование
Ответ на вопрос о теплоизоляторах, которые отпугивают грызунов, невозможен без исследования рынка. Всего на нем присутствуют два вида теплоизоляторов – органические и исскуственные.
Органические изоляторы производятся из вторсырья или природных материалов. В них содержится минимум химических добавок – лишь вещества, противостоящие возгоранию. Основные примеры – эковата, камышит, соломит и т.п.
Неорганических или искусственных теплоизоляторов намного больше. И если природные выпускаются, как правило, насыпью или плитами, то у этой категории форматов больше: плитная минеральная или базальтовая вата и сыпучий перлит. Свой выбор можно остановить на твердом газобетоне. Далее речь пойдет о показателях надежности в отношении грызунов.
Показатели надежности
Основная задача утеплителя: сохранение тепла на объекте и защита элементов здания от внешних факторов – атмосферных осадков и температурных колебаний. Поэтому на первое место выходит низкая теплопроводность. Этот параметр определяет количество тепла, которое убегает наружу. Он должен быть максимально низким.
Еще два важных параметра – паропроницаемость и гигроскопичность. Они отвечают за пропускную способность влаги утеплителем. Если изолятор будет поглощать слишком много влаги, он быстро потеряет свои свойства. Страдают повышенной чувствительностью к этому параметру плиты минеральной и каменной ваты.
Также важны сохранность исходных размеров, пожарная и экологическая безопасность. Совокупность всех этих качеств надолго сохранит комфортный для людей микроклимат.
Как правило, при монтаже утеплителя выполняется небольшой воздушный зазор. Он способствует удалению конденсата и смещению точки росы в пространство между элементом дома и слоем изолятора. Занять это теплое место стремятся мыши и другие грызуны – изолятор они едят, живут в нем. Как следствие, параметры ухудшаются.
Грызуны разрывают изоляционный материал на куски. Однако постепенно сквозные отверстия начинают пропускать холод, влагу и комфорт пропадает. Мыши уходят искать другое место, в жилье ждет постепенное разрушение, особенно, если хозяева не знают о поврежденном утеплителе.
Что не стоит выбирать
Так, наибольшее удовольствие грызунам доставляет натуральный утеплитель и пенопласт. Не остановит их и утеплитель на основе минеральной и базальтовой ваты. Все эти утеплители мягкие, поэтому с ними довольно легко «расправляться». Учитывая значительную звукоизоляцию, сразу услышать присутствие мышей будет сложно.
Единственный способ защитить пространство между стеной и изолятором – использовать твердый утеплитель. Однако у газобетона и компании есть один существенный недостаток – их можно использовать лишь на стадии строительства здания. А вдобавок ко всему они хорошо проводят тепло, поэтому их используют редко.
Еще одно решение проблемы – надувные изоляторы во главе с пеноизолом. Мыши их не едят вообще. Однако ввиду незначительного объема работ стоимость утепления может повыситься в несколько раз по сравнению с альтернативами. Но плюс его в том, что утепление им возможно как при строительстве, так и на стадии эксплуатации здания.
Если вам не по карману твердые изоляторы, примите меры по защите теплоизоляции от грызунов. При утеплении материалами из натурального сырья отдайте предпочтение шарикам, которые тут же бетонируются. Бетон защитит пенопласт или соломит от зубов мышей.
Отдайте предпочтение и ленточному фундаменту – грызунам его будет трудно преодолеть. А под пол первого этажа положите любой сыпучий утеплитель и битое стекло. Немаловажно придерживаться технологии укладки теплоизолятора. Грубые нарушения этапов работы приведут к появлению брешей, коими непременно воспользуются мыши.
Если проблемы возникают уже в процессе эксплуатации, придется принять дополнительные меры. Существует несколько основных способов борьбы с грызунами:
укладка эковаты в половых перекрытиях – она на 80% состоит из древесной целлюлозы и на 20% из буры, становясь антисептиком, его мыши не едят;
обрызгивать блоки раствором извести и буры;
добавление шлака, табачной пыли, золы, мяты, полыни и сосновых веток в утеплитель;
использование металлических сеток в местах возможного проникновения грызунов – например, в полу;
использование монолитной железобетонной плиты в качестве фундамента.
При планировании строительства стоит обернуть здание металлической решеткой (ячейки 5 на 5 мм). Но иногда грызуны прогрызают сетку с толщиной проволоки 1,5 мм.
Когда мыши уже завелись
Когда мыши уже завелись, можно сделать следующее. Первый способ — применение «керамзитового» замка путем обжига легкоплавкой глины. На грунт выкладывается 30 см слоя керамзита, который сверху покрывается полиэтиленовой пленкой, двумя слоями ОСП-3. Поверх этих слоев укладывают ламинат. Этот метод очень эффективен. Также между основным и черновым полом кладут 10 см слоя керамзита.
Будут действенны и акустические приборы, особенно имитирующие звуки животных и хищных птиц, питающихся мышами. А если ничего из перечисленного не помогает, заведите кошку-мышеловку.
Теперь вы знаете, какой изолятор не грызут мыши — это пеноизол. Для всех других материалов есть средства защиты.
Базальтовый утеплитель и мыши
Базальтовый утеплитель и мыши – возможен ли такой симбиоз?
Вопрос актуален для тех владельцев частной недвижимости (домов, коттеджей, бань и саун, дачных домиков и хозяйственных построек), кто озабочен выбором качественного утеплителя – такого, который сохранит тепло и не станет в то же время рассадником для мелких грызунов – крыс и мышей.
Краткая справка о базальтовом утеплителе
Базальтовый утеплитель — это минеральная теплоизоляция, сменившая стекловату, ужасный пережиток времен развитого социализма.
Сегодня это самый распространенный в строительстве утеплитель, чья доля среди прочих видов утеплителей достигла рекордного значения в общем объеме продаж — порядка 80 %!
Базальтовый утеплитель состоит из очень тонких, но эластичных волокон, получаемых из минерального расплава посредством охлаждения, капли расплавленной массы и вытягивают в виде нитей.
В качестве сырья для получения минваты используют натуральные горные породы, чем достигается максимально высокое качество и продолжительный срок эксплуатации теплоизолирующего материала.
Базальтовые утеплители широко используются в ответственных конструкциях, которые предназначены для многолетней эксплуатации без возможности проведения ремонта и ревизии.
Безупречной экологической чистотой данного утеплителя объясняется самый широкий спектр сфер его применения при проведении ремонтно-строительных работ на любых объектах.
Утепление дома минеральной ватой базальтовых пород задувного типа, предназначенной для бесшовного утепления домов, применяется для теплоизоляции кровли, стен, утепления мансарды или крыши.
Несколько слов о грызунах
Роль грызунов в жизнедеятельности человека, как и в целом в народном хозяйстве, можно охарактеризовать, как разнообразную и негативную.
Повреждения грызунами несъедобных предметов – результат роющей и грызущей деятельности грызунов, и они носят, как правило, случайный характер и продиктованы необходимостью преодолеть препятствия на пути к воде, пище, воде, убежищу.
Были замечены также повреждения водопроводных труб из свинца, алюминиевых трубок крысами.
Размеры и характер повреждений зависят от типа поверхности (гладкая, шероховатая), структуры и твердости материала (пористая, плотная, вязкая и т.д.).
Повреждение теплоизоляционных материалов грызунами по-прежнему остается актуальной проблемой, так как налицо разрушающая деятельность грызунов — нарушение теплоизоляции зданий, различных технических устройств.
Для устройства гнезд грызуны используют всевозможные материалы: бумагу, мешковину, проволоку, теплоизоляционные материалы, резиновую оплетку электропроводов и т.д.
Согласно последним исследованиям, выделено 5 основных причин повреждений мышами. крысами конструкций и материалов:
• прогрызание грызунами отверстий и ходов на пути к воде, пище, убежищам;
• повреждение материалов в силу повышенной активности;
• необходимость стачивать растущие резцы грызунов;
• исследование новых объектов, следствием которого становится повреждение материалов.
Антимышиный утеплитель
Это, безусловно, минеральная вата на основе базальтовых волокон.
Минеральная вата, будучи химически пассивной средой, коррозийные процессы не вызывает и отличается биологической стойкостью: не подвергается гниению, поражению микроорганизмами и грибками, воздействию грызунов, не привлекает червей и насекомых.
Базальтовый утеплитель не горюч, долговечен и имеет наилучшие показатели теплопроводности, что в комплексе обеспечит тепло и комфорт в доме и, что немаловажно, — спокойствие и тишину в доме без грызунов.
Какой утеплитель не грызут мыши
Использование качественных утеплительных материалов для дома позволяет надолго организовать уютную атмосферу. На этот процесс часто уходит много времени и ресурсов. Однако, со временем может произойти разрушение защитного слоя, виновником которого станут совсем не природные или физические факторы, а банальные грызуны.
В связи с этим нужно знать, какой утеплитель не грызут мыши или другие мелкие вредители. Подобрав оптимальный вариант, удастся избежать безвозвратного нарушения целостности структуры. В полученных полостях мелкие животные скрываются от холода, одновременно с этим они проделывают массу ходов, как правило, превращая все в труху.
Дифференциация материалов
Прежде чем узнать, в каком утеплителе не заводятся мыши, стоит определить явные различия между представленной на рынке продукцией из этой области. Существует две крупные группы, которые предлагаются покупателям в строительных магазинах:
Основой таких веществ являются натуральные природные материалы. К ним причисляется эковата, камышит, керамзит, соломит, камка, ракушечник и т.д.
Данная разновидность представлена в большем ассортименте. Производство их основано на современных высоких технологиях. В этот список входят сыпучие вермикулит или перлит, мягкая базальтовая или стекловата, жесткий пено- или газобетон, пенопласт, пеностирол, пенополиуретан и другие материалы, основанные на обработке полимеров.
Первым под удар попадает пенопласт. Причем мыши грызут его далеко не из гастрономических соображений, а для строительства в нем гнезд или проходов. Пенопласт и его производные не вредны для мышей и крыс и не приводят к гибели потомства.
Какие материалы грызунам неинтересны
Чтобы подобрать утеплитель, который не грызут мыши, необходимо учитывать большинство его характеристик, создающих дискомфорт для проживания в нем. Мелкие вредители способны проникать внутрь даже тщательно закрытых областей. Проведем обзор тех утеплителей, который не едят грызуны.
Пеностекло
Его можно найти в двух видах: насыпом или в плитах. Оба варианта являются неприемлемыми для домашних вредителей. Рассыпчатые фракции востребованы для работы с перекрытиями, полами, потолком. Жесткие конструкции используют в большинстве случаев для вертикальных поверхностей. Его можно поменять как изнутри, так и снаружи. Когда занимаются укладкой плит, то для этого применяют раствор бетона или клеевые растворы. Перед укладкой можно рассыпать на горизонтальную поверхность измельченный керамзит либо сыпучее пеностекло.
Технология изготовления данного вещества заключается в расплавлении и последующем вспенивании стеклянной массы. Для этого создается температура близкая 10000С. После остывания у плит формируется прочностная структура со свойствами, которые защищают от грызунов.
Кроме этого у материала такие свойства:
в нем не заводятся насекомые или грибковые образования;
не боится ультрафиолетового излучения, не раскрашивается;
высокие экологические качества;
легко пилится ножовкой или лобзиком.
Выбирая, какой утеплитель не грызут мыши и крысы, стоит обратить внимание на керамзит. Он, помимо этого свойства, обладает следующими достоинствами:
хорошо утепляет дом;
заботится о звукоизоляции;
имеет нулевую пожароопасность.
Основой для материала служит сортовая глина, подвергающаяся предварительно качественной очистке. Во время производства из нее формируют гранулы определенных фракций, а затем их закаляют в высокотемпературном режиме, повышая прочностные характеристики и снижая вес. Благодаря этим характеристикам она способна выдерживать большой вес.
Гранулы бывают разных фракций, как правило, от 10 до 25 мм в диаметре. Даже если кто-то в сыпучий материал попадет, то не сможет в нем далеко продвигаться. Также внутри будет недостаток воздуха, увеличенное количество мелких частичек, препятствующих нормальному дыханию. Высокая прочность не позволит его грызть.
Выясняя, какой утеплитель не едят мыши, можно услышать рекомендации по использованию эковаты. Данная разновидность строительных материалов является относительно новой. Если результат взаимодействия мышей и пенопласта известен многим, то отличная сопротивляемость эковаты грызунам является для многих открытием.
Монтаж осуществляется при помощи спецоборудования. Оно обеспечивает равномерное распределение фактуры по обрабатываемой площади. На втором этапе проводится формирование ровного слоя при помощи запатентованного катка.
Кроме природных волокон, которые теоретически могли бы поддаться грызунам, в основу входит ортоборная кислота. Она является ядовитой для мышей, приводит к обезвоживанию и появлению удушья у них во время ее переработки.
достаточное влагоотделение;
хорошие антисептические качества;
высокие противопожарные свойства.
Чтобы не заботиться о том, чем обработать пенопласт от мышей, необходимо утеплять свое жилье пенобетоном. Он является отличным барьером для всех вредителей. Производители предлагают его в двух вариантах:
в блочном виде он служит основой для кладки стен или применяется в виде функционального утеплителя снаружи;
в рассыпном виде им заполняют полости между кирпичными слоями.
В его основе песок, вода, цемент и специальные пенообразователи. После высыхания такой раствор имеет ячеистую фактуру.
Традиционные утеплители
Многие начинающие строители часто интересуются, едят ли мыши пенопласт или пеноизол, его разновидность. К сожалению, ответ будет утвердительным. Грызуны там легко заводятся и могут нанести ощутимый вред.
В некоторых случаях, выясняя, едят ли мыши пенопласт, под этим понятием подразумевают другие его разновидности. Например, имеется в виду, грызут ли мыши экструдированный пенополистирол, обладающий более плотной структурой. Его крысы или другие вредители способны погрызть, испортив в отдельных частях целостность, но жить там вряд ли станут. Он способен лишь послужить входом в помещение.
Для желающих узнать, едят ли мыши минеральную вату, вряд ли будет неожиданностью позитивный ответ. Такой материал вместе с базальтовой ватой, каменной либо стекловатой часто оказывается по зубам маленьким вредителям. Они даже гнезда там устраивают для своих семей. Причем, парадокс заключается именно в том, что стекловата, хотя и содержит в составе расплав стекла, более предпочтительна мелким грызунам, чем базальтовая.
Правильнее будет сформулировать вопрос, заводятся ли мыши в минеральной вате, ведь фактически они ее не поедают, а перерабатывают для формирования ходов, гнезд и обеспечения для себя комфортного пространства.
Проблема состоит в том, что применять отраву для таких ситуаций нежелательно, так как погибший грызун будет долгое время в полости издавать неприятный запах. Поэтому нижние уровни не рекомендуется утеплять с помощью данного материала. Лучше всего с такой работой справляются сыпучие вещества.
Почему фанера мышам не по зубам
Фанера, ДСП, OSB и прочие листы, которые изготавливают путем спрессовывания перпендикулярно проложенных слоев, мыши, крысы и прочие грызуны прогрызть не могут. С чем это связано? С особенностью строения зубов мелких животных и способом изготовления. Дело в том, что они грызут всегда только поперерек. Когда первый поперечный слой прогрызли и доходят до второго, уложенного вдоль, для мышей и иже с ними это становится непреодолимой задачей. Лечь и грызть на боку они, естественно, не могут, равно как и повернуть голову под углом 90 градусов они также не смогут, соответственно, на этом все попытки уничтожить материал и сделать в нем ходы и тем более норы, не получается. Какой из этого следует вывод? Даже если для утепления используется пенопласт и другие материалы, которые могут быть атакованы грызунами, закрывать с обеих сторон их надо разнонаправленными волокнистыми плитами со слоистой структурой.
Эффективный утеплитель, который крысы и мыши не грызут!
Чем утеплять стены снаружи Вы уже знаете из более ранней публикации.
Если Вы – счастливый владелец частного дома, тогда Вас наверняка беспокоит вопрос утепления и максимального устранения теплопотерь. Но для начала стоит себя спросить: какой утеплитель не грызут мыши и крысы? Специально для Вас мы собрали ценную информацию о популярной теплоизоляции и привлекательности ее для грызунов!
Утеплитель против мышей: кто победит в неравной схватке?
Всем давно известен печальный исход теплоизоляции из пенопласта и мышей – последние в два счета разрушают систему утепления и лишают дом возможности экономить отопление. Какие же теплоизоляторы достойно отражают нападки мелких вредителей?
Если говорить о недорогой теплоизоляции, то первое место среди «антимышиных» материалов занимает керамзит – обработанная особым способом и сформированная гранулами глина. При обустройстве системы теплоизоляции между любой фракцией такого утеплителя остаются небольшие воздушные промежутки, поэтому крысам неудобно по нему передвигаться. Наличие глиняной пыли тоже служит своеобразным отпугивателем – она забивает дыхательные пути грызунов. Но утепление керамзитом используется крайне редко, так как оно отбирает значительную часть жилой площади.
Другой вариант – пеностекло, изготовленное из превращенного в порошок, а после расплавленного и вспененного стекла. Застывший материал обладает значительной твердостью, и мыши просто не смогут опробовать его «на зуб». Но пеностекло обладает массой недостатков, которые негативно влияют на его спрос: высокая цена, хрупкость – треснутые и скрепленные с помощью цементного раствора блоки уже не смогут обеспечить оптимальный эффект утепления, большой вес и необходимость в укреплении несущих конструкций здания, паронепроницаемость и разрушение при воздействии щелочной среды.
Некоторые строители еще относят к этой категории блоки из ячеистого бетона, которые обладают неплохими характеристиками по сохранению тепла.
За счет пористой и одновременно жесткой структуры прогрызть в них ход крысам не под силу.
Тем не менее, это в большей степени материал, предназначенный для строительства дома, а не его утепления.
Рекомендуем прочитать статью о том, как защитить утеплитель от мышей по ссылке.
Хиты продаж базальтового утеплителя по супер ценам!
Можно ли отнести минеральную вату к категории «антимышиных» утеплителей?
Сейчас мы расскажем Вам о материале, который пользуется огромной популярностью на московском строительном рынке и в то же время лишен практически всех недостатков – базальтовой минеральной ваты. В отличие от стекловолоконного утеплителя, купить недорого который Вы можете на сайте нашей компании, вата из базальтовых волокон гарантированно безопасна и может использоваться даже для внутреннего утепления дома.
Базальтовая, или каменная вата, производится на основе расплавленных волокон из горной породы и безопасного синтетического связующего. Ее неорганическая природа позволяет избежать нападений грызунов – материал просто не привлекателен для них.
Теплоизоляция на основе базальта обладает множеством положительных качеств, которые до сих пор не мог превзойти ни один утеплитель!
Низкий коэффициент теплопроводности. Этот показатель не превышает отметку в 0,039 Вт/м·К, а именно от него зависит конечный результат утепления и возможность устранения мостиков холода.
Долговечность. Сертифицированная каменная вата, монтаж которой будет выполнен по проверенной технологии, гарантированно прослужит Вам более 50 лет!
Экологичность. Раньше при производстве материала использовались фенолформальдегиды, которые негативно влияли на здоровье человека. От их применения давно отказались – современное синтетическое связующее полностью безопасно.
Пожаробезопасность. Базальтовая вата относится к категории негорючих теплоизоляторов – она способна сдерживать распространение пламени и выиграть для Вас время на эвакуацию людей и спасение ценного имущества.
Биостойкость. Теплоизоляция не создает благоприятных условий для роста и размножения грибка и плесени, а также не подвержена процессам разложения и гниения.
Хорошая звукоизоляция. Особенная структура базальтовой ваты из хаотично расположенных волокон и воздушной прослойки между ними поможет защитить Ваше жилье от уличного шума.
Отличная паропроницаемость. Показатель около 0,30 мг/м·ч·Па говорит о том, что у Вас есть шанс создать «дышащую» теплоизоляционную систему.
Устойчивость к воздействию нагрузок. Известны случаи, когда плита каменной ваты выдерживала нагрузку до 7 тонн с сохранением своей функциональности!
Широкий температурный диапазон. Материал может успешно эксплуатироваться в любом климате – его не пугает жара или морозы, к тому же он не боится температурных перепадов.
Простота монтажа. При наличии клея и необходимого крепления, а также проверенной технологии установки плит или укладки рулонов монтаж такой теплоизоляции под силу любому человеку с минимальными строительными навыками.
Доступная цена. На первый взгляд минераловатные плиты дороже пенопласта раз в 5, но и прослужат ровно настолько же дольше. При этом Вам не придется тратить время и деньги на обустройство принудительной вентиляции, ведь паропроницаемость базальтового утеплителя позволит без нее обойтись, а при установке пенопласта это обязательное условие.
Как видите, именно каменная вата станет отличным решением, которое надолго защитит Ваш дом от появления грызунов и подарит массу других преимуществ!
Базальтовая или каменная вата, что лучше, мы разбирали раньше в публикации.
Хотите приобрести качественные базальтовые плиты Rockwool или Baswool по выгодной стоимости? Скорее звоните нашему менеджеру или делайте заказ прямо сейчас!
Живут ли мыши в базальтовой вате
Грызут ли мыши минеральную вату, стекловату
Если нужно утеплить дом, рекомендуем остановиться на таком утеплителе, как минеральная вата. В статье подробно рассмотрим преимущества и недостатки данного эффективного неорганического волокнистого утеплителя. Самый важный положительный момент, при выборе данного материала – это то, что для того чтобы сохранить тепло, используется воздух, как теплоизолятор. Постараемся дать полный ответ на вопрос, волнующий чуть ли не каждого второго профессионального строителя и обычного обывателя, живут или нет мыши в минвате?
Минвата – это обобщенное название, которое принято использовать для группы неорганических утеплителей. Данный подвид характеризуется волокнистой структурой, его изготавливают из:
горной породы;
стекла;
шлаков.
Рассматривая более детально теплоизоляционную плиту, можно сказать, что она состоит из огромного количества волокон. Волокна переплетаются друг с другом.
Минеральная вата как утеплитель
Независимо от того, к какому виду принадлежит минеральная вата, процесс производства абсолютно одинаков.
Современные технологические процессы
Исходный материал плавят в вагранке при довольно высокой температуре от 1000-1500 градусов. После того как получена огненно-жидкая смесь, наступает момент вытягивания волокон.
Текущий процесс использует нижеперечисленные технологии:
дутьевую;
центробежно-валковую;
центробежно-дутьевую;
другие модифицированные способы и методики.
Рассматривая детально структуру, приходим к выводу, что это хаотичные волокна, длинна которых абсолютно разная, толщина колеблется в пределах нормы, вытянуты из отходов стекла.
По теплоемкости слабо отличаются между собой. За счет того, что волокна способны создавать воздушную полость, которая в свою очередь фиксирует воздух в неподвижном состоянии, материал пользуется такой огромной популярностью. Хотя перед приобретением, покупателя интересует вопрос, грызут ли мыши ее или нет?
Почему стоит выбрать минеральную вату?
При покупке того или иного утеплителя всегда важно, как и в каком виде он выпускается. К примеру, производители ваты позаботились об удобства. На рынке строительных материалов можно ее купить в таком формате:
рулон;
мат;
цилиндр;
россыпь;
плита.
Минеральная вата в рулонах
Материал в виде рулона удобен тем, что, применяя его можно получить ровный теплоизоляционный слой, в котором будут отсутствовать мостики холода. Вариант с плитами идеально подойдет для вертикальных утеплений. Во-первых, он не сползает, во-вторых – во время использования его довольно сложно деформировать.
Задувную вату производители настоятельно рекомендуют применять для заполнения самых труднодоступных полостей. Сегодня выбор достаточно велик и, если вам нужны какие-то специфические параметры плотности или толщины, вы без труда сможете найти на рынке товаров походящий вариант.
Преимущества материала
Еще одним из положительных моментов минеральной ваты является ее негорючесть. Этот материал способен выдержать нагрев до 1000 градусов выше нуля и при этом не изменить свои физические показатели. В таком случае его используют, конечно, в качестве противопожарного элемента защиты. В случае возгорания толщину утепления сдержать будет достаточно затруднительно, но зато не будут выделяться токсические составляющие.
Интересно! Вата безопасна. Минватой утепляют помещения изнутри. Сегодня производство довольно сильно модифицировались, это позволило на порядок сократить содержание фенолсодержащих компонентов. Минвата – это чуть ли не единственный материал, который рекомендуют для утепления деревянных строений.
Это связано с тем, что создается дышащая прослойка, которая надежно защищает стену от гниения.
Минеральная вата – надежный утеплитель
Материал долговечен. Если его правильно эксплуатировать, то на протяжении 65-70 лет вы не будете поднимать вопрос замены. В плитах, вата способна отлично удерживать формы. Это достигается благодаря тому, что она неспособна:
В вопросах монтажа она также достаточно практична. Она уменьшается до необходимых габаритов во время перевозки и при этом в течение десяти минут восстанавливает свою форму. Материал режут стандартным ножом. Теперь поговорим о том, в каких материалах появляются грызуны и как с ними бороться.
Перечень недостатков: как побороть грызунов?
Сегодня известен только один явный отрицательный момент при выборе минваты. Это то, что вата гигроскопична.
Когда материал впитывает в себя влагу, значительно уменьшаются ее теплоизоляционные показатели. При увлажнении на 2-3%, сразу происходит изменение теплоизоляционных характеристик на 10-11%. Поэтому такое важное значение уделяется монтажу и пароизоляции.
Пыление так же нельзя назвать плюсом, но при этом вату очень редко используют для открытых сооружений. Поэтому это скорее не минус, а просто особенность.
Минеральная вата
Однозначно утверждать, едят ли мыши минеральную вату, нельзя. Согласно последним многочисленным опытам и экспериментам, все разновидности минваты не являются преградой для грызунов. Даже такой колючий и раздражающий материал как стекловата, им не помеха. Помимо всего прочего, мышам максимально уютно практически в любом утеплителе. Они делают теплые гнезда и живут себе с комфортом.
Их в первую очередь привлекают такие характеристики:
не гниет;
почти никогда не портится;
высокие вентиляционные характеристики;
всегда сухо;
тепло;
отличное поддержание формы.
Хотя если рассматривать такой инновационный материал как эковата, то грызунов там нет. Все достаточно просто. В составе эковаты ортоборная кислота – она вызывает сильную жажду и дискомфорт у животных. В случае, когда грызун и решит сделать гнездо, то это ненадолго, ему придется в скором времени перебраться.
Как защитить свой дом?
Для того чтобы максимально защитить свой дом, всегда задумывайтесь о том, чтобы тщательно заделывать щели и технологические отверстия. Тогда у любых грызунов не будет просто физической возможности жить в минеральной вате.
Живут ли грызуны в минвате
Официальные производители о таком пункте, как устойчивость к любым грызунам умалчивают, просто, стараются его опускать. Хотя если посмотреть многочисленные сообщения на строительных форумах, то мастера жалуются и говорят о таком неприятном моменте.
Так что же нужно сделать, чтобы устроить надежную преграду, что не нравится мышам больше всего? На первом месте, как ни странно находится глина, которую обрабатывают по определенной схеме и формируют в гранулах. Такое место для своего жилища очень им не нравится, особенно если при этом вы будете использовать мелкую фракцию. Причина достаточно проста и банальна. Когда грызуны начинают передвигаться по зыбким поверхностям. Они просто-напросто проваливаются. Помимо всего прочего, находясь, длительный промежуток времени в пыльном керамзите им нечем дышать, из-за того, что забиваются дыхательные пути. Дальше обратим внимание на пеностекло. Технология его изготовления следующая:
Распаривают стекло.
Далее идет вспенивание стекла.
Когда пеностекло застывает, оно максимально твердеет и не поддается зубам грызунов. Еще достаточно массово используют пенобетон. Он также считается отличной преградой.
Пеностекло
Твердый утеплитель конечно лучшее средство от проникновения грызунов. Но при этом уровень его тепловых показателей на порядок ниже. Поэтому используйте и подбирайте материал, не основываясь на его устойчивости к грызунам.
На этапе строительных работ продумывайте все до мелочей и стройте надежные защитные барьеры.
Могут ли завестись грызуны в базальтовой вате? Методы борьбы с грызунами
Утепление частного дома – это важный момент при строительстве или реконструкции. Через холодные мостики уходит тепло и деньги на создание необходимого микроклимата. Но в частном доме есть еще одна огромная проблема – это грызуны: крысы, мыши. Они перетачивают все что угодно, именно поэтому многих, кто занимается утеплением дома интересует: базальтовая вата по вкусу грызунам?
Минвата
Что такое базальтовая вата?
Базальтовая вата – это утеплитель высокой плотности, он пришел на смену непрактичной и травмоопасной стекловате. На данный момент продажи именно этого утеплителя на первом месте, в общем объеме реализации минеральных ват 80%. В составе базальтовой минеральной ваты – тончайшие эластичные волокна, которые получены методом плавления и быстрого охлаждения. В результате чего и образуются каменные волокна.
Важно! В производстве каменной минеральной (базальтовой) ваты используются горные породы. Именно это дает возможность достичь высокого качества и продолжительного срока эксплуатации.
Используется минвата для утепления любых сооружений и конструкций.
Может применяться на потолке, полу, стенах, крыше.
Материал экологчиески чистый, поэтому его можно успешно использовать в помещениях любого предназначения.
Для бесшовного утепления используется базальтовые утеплители задувного типа, которые имеют высокие технические показатели.
Утеплители и грызуны
В общем виде все типы утеплителей можно разделить на 2 группы – натуральные и искусственные. К натуральным, относятся: эковата, камыш, соломит. Их, а еще пенопласт мыши просто обожают и с удовольствием будут есть. Конечно, утепляясь настолько экологично нужно ждать, что по соседству будут жить грызуны и активно уничтожать теплоизолятор.
У многих возникнет вопрос, почему грызуны заводятся в утеплителе и едят ли они его. Сначала ответ на последний вопрос – эти материалы для них вкусные, да они их едят. Причем вкуснее всего для них пенопласт. Еще одна причины – им нужно строить гнездо, норку, там, где будет:
Теплоизолятор любого типа отлично подходит для таких требований.
Мыши любят жить в доме, особенно в утеплителях
Еще несколько причин:
При поедании (погрызании) утеплителя он стачивают зубы.
Они прочищают себе дорогу к пище, которая часто есть на столе, в мусорном ведре.
Сложнее всего жить и процветать грызунам в твердых и надувных утеплителях. В таких, они практически не живут, а результаты их жизнедеятельности можно заметить сразу же.
Базальтовая вата и вредители
Базальтовая вата не является органическим утеплителем и по своим техническим характеристикам не относится к твердым. Грызуны на своем пути уничтожают многие предметы, даже до труб и проводки могут добраться, причем, чем позже они обнаружены, тем выше риск серьезных последствий.
В большинстве случаев в базальтовой вате не заведутся вредители, ведь достаточно колючие волокна им не по вкусу, а строить свое гнездо в них неудобно. Но кроме грызунов в таком утеплителе мало что может выжить и развиваться. Это касается:
Гнилостных процессов.
Микроорганизмов и грибков.
Червей, насекомых.
Этим и можно объяснить долговечность и удобство, а также популярность использования этого современного утеплителя.
Для того чтобы утеплитель не пострадал, следует проводить профилактику
Если грызуны завелись
Случается такое, что даже в минеральной вате грызуны появились, если они завелись, то нужно предпринимать жесткие шаги по борьбе с ними. Варианты:
Завести кота. Метод стар как мир, но по-прежнему действует безотказно.
Внутри дома следует использовать отпугиватели, которые издают звук определенной частоты. Он отпугивает грызунов от дома. При подборе такого прибора нужно убедится, что он действует только на грызунов, а не на котов и собак.
По периметру дома можно сделать обсыпку битым стеклом или опилками, которые обработаны известью, медным купоросом, бурой.
Теплоизоляционный материал после монтажа следует покрасить, лако-красящие составы мыши не любят очень сильно.
Использовать специальную отраву для мышей, желательно с мумифицирующим эффектом. Даже если грызун заползет в норку, он не будет источать запах, после того как съест приманку.
Вывод
Мыши и крысы могут прогрызть практически все, и есть очень мало утеплителей, в которых он никогда не заводятся. Именно поэтому в условиях частного дома лучше проводить профилактику, чем потом заново монтировать утеплитель.
Какой утеплитель не грызут мыши и крысы: несъедобное «меню» для грызунов
Утеплить дом, в котором живут мыши – задача нетривиальная!
Я бы хотел рассмотреть один достаточно редко поднимаемый вопрос, а именно – разобраться, в каком утеплителе не заводятся мыши. Для жителей многоквартирных домов он менее актуален, но владельцам жилья в частном секторе довольно часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда теплоизоляционный слой буквально за несколько месяцев приходит в негодность.
Итак, чем же утеплять дом, чтобы материал не пострадал?
Теплоизолятор и грызуны
Не повреждают никогда
В свое время, разбираясь, какой утеплитель не грызут мыши, крысы и полевки, а какой — «умножают на ноль» очень быстро и с удовольствием, я проанализировал не только собственный опыт, но и специализированную литературу. В результате все материалы пришлось условно поделить на три группы, и здесь я приведу обзор каждой из них.
Плотные утеплители, которые представляют собой пористые вещества в твердой оболочке, практически никогда не повреждаются грызунами. То есть ход в них крыса, может быть, и прогрызет (а в чем она его не прогрызёт?), но он будет максимально коротким, и потому при обнаружении мы сможем легко его заделать.
Теплоизоляция из пеностекла останется неповрежденной!
В эту категорию я отнесу такие варианты:
Пеностекло – идеальный с точки зрения защиты от грызунов теплоизоляционный материал, представляющий собой легкие панели из вспененного силикатного сырья. Высокая прочность облицовки из пеностекла обеспечивает хорошую защиту от повреждения, а образующиеся при откалывании мелкие частички с острыми краями ранят ротовую полость грызунов, потому от попыток «попробовать пеностекло на зуб» те быстро отказываются.
Пенобетон – несколько уступает пеностеклу по «мышеотпугивающим» характеристикам, но при этом отличается хорошей теплоизоляционной способностью. Плотная пенобетонная облицовка практически никогда не повреждается ни мышами, ни крысами, особенно если она монтируется поверх стены из прочных материалов (бетон, полнотелый кирпич).
Сам керамзит мыши не грызут, но копать в нем могут
Керамзит – гранулы из обожжённой глины, которые применяются для насыпной теплоизоляции. Плюсами этого материала являются значительная доступность, приемлемая цена и простота в использовании. Ни крысы, ни мыши керамзит не грызут, но при необходимости могут прокладывать ходы по керамзитовой засыпке. Чтобы предотвратить такое развитие событий, я либо сразу заливаю в полости керамзитобетон, либо просто фиксирую керамзитовые гранулы жидким раствором, который схватывается и превращает слой теплоизоляции в монолит.
В список утеплителей, которые игнорируют грызуны, я отнесу не только плотные материалы. Здесь есть и органическое сырье, которое, по идее, должно быть весьма аппетитным — эковата. Несмотря на то, что основу утеплителя составляет целлюлоза, входящая в состав пропитки ортоборная кислота эффективно отпугивает и мышей, и крыс, вызывая у них удушье и систематическое обезвоживание.
Парадокс: это рыхлое вещество мыши не трогают
Эти четыре пункта нужно знать любому хозяину, для которого приоритетом является защита теплоизоляционных контуров от повреждения грызунами. Если же проблема с мышами носит эпизодический характер, т.е. они есть, но пока не сильно докучают – можно рассмотреть и другие материалы.
Иногда все-таки повреждают
В эту категорию я отнес утеплители, которые, с одной стороны, не представляют «гастрономического» интереса для мышей и крыс, но с другой – могут быть повреждены и использоваться для обустройства гнезд. В этот список вошли:
Минеральная вата (как рыхлые рулонные материалы, так и плотный базальтовый утеплитель). Очень часто ее позиционируют как материал, в каком не живут грызуны, но это не совсем так: да, сами волокна редко повреждаются крысами или мышами, но при этом сырье может отлично прогрызаться и использоваться для обустройства гнезд. Кроме того, вредители обычно проникают в помещение, буквально просачиваясь в месте примыкания панели теплоизоляционного материала к обрешетке или несущей поверхности: мы же укладываем минвату так, чтобы она не уплотнялась и не деформировалась, вот грызуны и пользуются.
Мышиный ход внутри минеральной ваты: если есть стимул, то грызть будут
Экструдированный пенополистирол. Тоже достаточно плотное сырье, которое редко страдает от погрызов. К несчастью, «редко» – не значит «никогда»: слой полистирольного утеплителя не станет непреодолимым барьером для крысы, и если она решит проникнуть внутрь, то она это сделает без серьезных затруднений, и тем более – без последствий для своего здоровья.
Саморасширяющаяся полиуретановая пена. Сам по себе материал достаточно плотен и грызут его крысы и мыши довольно редко. Но вот со временем без должной защиты полиуретан под воздействием влаги и ультрафиолета постепенно разрушается… с известным итогом!
Если не защитить пену, она начнёт разрушаться сама, а грызуны ускорят процесс
Инструкция настоятельно рекомендует изолировать полиуретановые теплоизоляционные слои от внешней среды как минимум с помощью окрашивания.
Наконец, последней в этом списке пойдет стекловата. Все ее недостатки, о которых знает любой, кто пытался работать со стекловолокном своими руками, здесь станут достоинствами: достаточно прослойки из 5 см этого материала, и грызуны дальше не пройдут, нет без оснований опасаясь за свое здоровье.
Будьте не глупее мышей – работайте со стекловатой только в перчатках, очках и респираторе!
Грызут легко и регулярно
Выше мы рассмотрели, какой утеплитель не едят мыши, теперь же стоит разобраться, какие материалы могут быть (и обязательно будут) повреждены:
Фото пенопластового блока с гнездом внутри
Пенопласт — самый дешевый, самый популярный, и потому, наверное, самый востребованный утеплитель. Прогрызается «в момент», разносится по всему дому, внутри крысы, мыши и полевки устраивают целые лабиринты с гнездами, переходами и складами. Защитить практически нереально.
Пеноизол – напыляемый пенопласт, который при застывании формирует относительно однородную структуру. Его грызут чуть хуже, но при больших масштабах вторжения грызунов это «чуть» вы не заметите.
Был пенополистирол – и нет пенополистирола
Пенополистирол – несколько плотнее пенопласта, но мышей это обычно мало беспокоит. Если вы использовали пенополистирол для изоляции, и мышей у вас достаточно много, то все прелести вроде прогрызенных дыр, ходов, гнезд с выводками молодняка и белых крошек по всему дому вы увидите уже скоро.
Как защитить теплоизоляционный контур от повреждения
Если вам достался дом с уже готовым теплоизоляционным слоем, или популяция мышей начала увеличиваться внезапно, необходимо принимать меры по защите утеплителя. В противном случае уже через пару лет теплопотери возрастут, а с ними увеличатся и счета за отопление.
Любые щели в обшивке будут использованы против вас!
Здесь есть несколько вариантов, которые я бы посоветовал реализовывать комплексно:
Все теплоизоляционные слои защищаем плотным материалом, желательно таким, который окажется не по зубам грызуну.
В полости и обнаруженные ходы засыпаем битое стекло, древесную стружку, пропитанную медным купоросом, или заталкиваем стекловату.
Все пищевые продукты и посевной материал храним в недоступном для мышей месте. Нет еды — нет стимула грызть, и серьёзно обустраиваться в утепленных стенах.
Раскладываем за обшивкой и в углах отраву, устанавливаем ультразвуковые приборы, отпугивающие грызунов.
Ну, и самый действенный способ, у которого, помимо избавления от грызунов, есть куча других полезных эффектов. Заведите, наконец, нормального кота, и будете находить каждое утро на крыльце по нескольку серых тушек. Рано или поздно мыши кончатся, и ваш утеплитель будет в безопасности.
Хозяин, это он пенопласт грыз!
Кот, правда, останется и будет просить есть, но мне кажется, это вполне приемлемая плата за спокойствие и порядок в доме.
Заключение
Широкий ассортимент материалов, доступных в строительных магазинах, позволяет достаточно легко выбрать утеплитель — который не грызут мыши. Разобраться в нюансах применения различных инженерных решений вам поможет видео в этой статье, но при необходимости в комментариях можно задавать любые вопросы: я с удовольствием помогу вам решить проблему с грызунами.
Какой утеплитель не едят мыши
Любой частный дом нуждается в дополнительном утеплении. И тут перед владельцем встает вопрос – какой утеплитель мыши не грызут. Ведь вредители любят места, где тепло и сухо. Там они устраивают гнезда и роют ходы к источникам питания. Вытравить мышей из утеплителя бывает очень сложно, а материал из-за зверьков теряет свои свойства.
Есть две большие группы утеплителей: органические и неорганические. Мыши грызут больше материалы, относящиеся к первой группе, но и во второй группе есть утеплитель, который будет по зубам вредителям.
Органический утеплитель
Для их изготовления используются отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства. Некоторые виды содержат в составе цемент и пластик.
К таким утеплителям относятся:
Эковата. Делается из отходов бумажного производства.
Фибролит. Состоит из древесной стружки.
Сотопласт. Изготавливается в форме сот, наполнителем которых является специальная ткань или бумага.
Вспененный полиэтилен. Делают из полиэтилена и пенообразующего вещества.
Пенополистирол. Больше известен, как пенопласт.
Пенополиуретан. Используется для обработки потолка и стен.
ДСП и ДВП. Имеют в составе древесные отходы.
Арболит. Изготавливается из стружки, опилок, камыша и соломы.
Любой из этих материалов мыши спокойно прогрызают и устраивают внутри убежища. В деревянном доме нередко используют для утепления солому, в которой вредители чувствуют себя комфортно.
Утеплитель и грызуны
Неорганический утеплитель
Эти материалы мыши прогрызть не могут. Они твердые, а внутри невозможно находиться из-за малого количества кислорода.
Изготавливают утеплитель из шлака, стекла, асбеста и горных пород. Он бывает твердым и сыпучим и может производиться в виде плит, матов, рулонов.
В эту группу входят:
Минеральная вата. Бывает каменной и шлаковой. Каменная вата изготавливается из горных пород. Второй вид производится из шлаков, которые получаются во время литья металла. Мыши в минвате не заводятся, но могут ее прогрызть.
Стекловата. Изготавливается из тех же материалов, что и стекло либо из отходов стекольного производства. К ней относятся такие виды утеплителя: базальтовая вата (стекловолокно) и шлаковата. Наиболее известный ее производитель «Изовер».
Перлит и вермикулит. Сыпучий и твердый. Этот утеплитель не едят мыши, потому что он очень твердый для их зубов.
Пенобетон и газобетон. Используется во время работы с потолком, стенами и полом.
Пеноизол. Дорогой утеплитель, который можно использовать в построенном доме.
В неорганических утеплителях грызуны не заводятся. Но в минеральной вате им легко сделать ходы. Домовые мыши в стекловате тоже способны прогрызть лаз к источнику пищи.
Поверх утеплителя нередко укладываются гидроизоляционные пленки. Они помогают сохранить строение от лишней влаги и продляют срок службы теплоизоляционного материала.
Для защиты и утепления труб используется обычно стеклоткань, которую грызуны не жалуют.
Что мыши грызть не станут
Что не грызут мыши В твердых утеплителях не заводятся мыши. Они просто не могут сделать себе в этих материалах нору.
Пеностекло
Имеет достаточную прочность, благодаря чему защищает дом от нашествия грызунов и насекомых. Бывает двух типов:
Первый тип применяется, когда требуется утеплить полы, перекрытия и потолки. Плиты используют для утепления стен.
Пеностекло имеет следующие преимущества:
Не выделяет вредных испарений в окружающую среду и является безопасным для здоровья человека.
Позволяет использовать электролобзик или ножовку, поэтому с ним легко работать.
На утеплитель не действуют солнечные лучи или влага. Он долговечен и прост в эксплуатации.
Грызуны не способны прогрызть в нем нору.
Предупреждает появление грибка.
Хоть этот утеплитель не любят мыши, они могут проникнуть в помещение через швы между плитами. Чтобы этого не случилось, следует использовать герметик и укладывать материал на раствор, качество которого подтвердили положительные отзывы.
Керамзит
Изготавливается из особой глины, которая очищается, а затем формируется в гранулы диметром от 10 до 25 мм. Гранулы закаляют при высоких температурах, увеличивая их прочность и уменьшая вес.
Чаще керамзитом утепляют чердачные перекрытия и подвалы, но использовать материал можно и для стен.
Мыши в стенах засыпанных керамзитом передвигаться не смогут. Они просто будут тонуть в мелких фракциях. Пыль, содержащаяся в утеплителе, не даст грызунам нормально дышать и будет забивать их нос, а зубы мышей и крыс буду ломаться об прочные шарики. В таких условиях животным не выжить.
Материал имеет следующие достоинства:
Хорошо утепляет стены.
Обладает нулевой пожароопасностью.
Не пропускает посторонние звуки.
Недорогой и долговечный.
Обеспечивает надежную гидроизоляцию.
Керамзит не используют для утепления стен деревянного дома. Кирпичные стены утепляются на этапе строительства.
Глиняными шариками утепляют и подпол. Для этого выбирают мелкие гранулы и укладывают, применяя технологию «сухой стяжки». Керамзит в этом случае можно насыпать на грунт или на бетон.
Пенобетон
Он изготавливается в виде блоков и в виде раствора. Последний вид хорош тем, что не имеет швов, через которые мыши и крысы могут проникнуть в дом человека.
Утеплителям обрабатывают кирпичные стены со стороны улицы либо заливают его внутрь кладки во время строительных работ.
Пенобетон изготавливается из песка, воды, пенообразователя и цемента. После застывания он становится очень твердым. И если строителей волнует вопрос, в каком утеплителе не заводятся мыши, стоит обратить внимание на этот материал. Грызуны его будут обходить стороной.
Блоки используются для утепления стен. Раствором утепляют пол. Материал имеет массу преимуществ:
Дома из пеноблоков являются теплыми, тихими и долговечными.
Утеплитель не поглощает влагу и не дает трещины.
В нем не могут поселиться грызуны, муравьи и тараканы.
Укладывать блоки несложно, потому что они имеют небольшой вес.
Материал легко поддается обработке. Его пилят, режут и сверлят, если существует в этом необходимость.
Утеплитель не применяют внутри помещения, потому что в его стыках может образоваться конденсат, что станет причиной развития плесневых грибов.
Эковата
Эковата и мыши Утеплитель является новым материалом в строительстве, но он получает все большую популярность, несмотря на высокую стоимость. Волокно можно нанести лишь специальным оборудованием. После того, как оно затвердеет, его выравнивают с помощью катка.
Производится теплоизоляционный материал из целлюлозы. Его можно располагать внутри и снаружи здания, недостатков в использовании он не имеет.
Список преимуществ эковаты следующий:
Она безопасна для человека и животных, которые проживают в помещении.
Заглушает любые шумы, которые издает улица и сохраняет внутри жилья тепло.
Не гниет и не разлагается.
Имеет низкую пожароопасность, потому что активно выделяет влагу при нагревании.
Материал легкий и мягкий, поэтому некоторые не понимают, почему мыши и крысы его не могут обгрызать. Дело в том, что эковата содержит в составе ортоборную кислоту. Она вызывает у живности приступ удушья и обезвоживание организма. Если вредитель пожелает сделать гнездо в материале, то он не сможет там долго прожить.
Кислота еще наделена антисептическими свойствами, и именно она мешает вате загореться при нагревании.
Как защитить утеплитель
Чтобы не пришлось думать о том, как избавиться от мышей в утеплителе и тратить деньги на новый материал, следует позаботиться о безопасности жилья еще во время стройки.
Следует выполнить следующие пункты, и грызуны не смогут испортить утеплитель или проникнуть в жилье:
Для утепления напольного покрытия использовать сыпучий материал.
Минимизировать количество швов во время утепления стен.
Использовать рубероид при утеплении крыши.
Отделать фасад здания прочной облицовкой.
Сделать ленточный фундамент.
Позаботиться о типе утеплителя необходимо еще до начала строительства, потому что не все материалы можно использовать тогда, когда здание уже сдано в эксплуатацию.
Если в доме используется органический утеплитель, то его следует закатать в бетон или обложить мелкой сеткой. В этом случае грызуны не смогут устроить в нем мышиный лаз.
Иногда мыши все равно досаждают хозяевам, несмотря на все проведенные работы. Тогда приходится бороться с вредителями доступными способами: включать ультразвуковой отпугиватель, расставлять мышеловки, раскладывать ядовитые приманки. В своем доме можно завести кошку. Ее запах отпугнет грызунов от владений человека.
Выбрать подходящий тип утеплителя помогут строители или консультанты строительного магазина. Заказать подходящий материал можно и через интернет. Он будет доставлен, где бы вы не находились – в Москве, Питере или маленьком городе.
Какой утеплитель не грызут мыши
Повышение цен на теплоносители и снижение теплоэффективности стен приводят к повышению расходов на коммунальные услуги. Поэтому вопрос утепления жилищ встал для многих особенно остро. А если в районе/доме живут мыши, то отвадить их от слоя утепления будет непросто.
В этом случае важно выбрать правильный изолятор, который сам по себе не привлекателен для них. И тогда владельцы домов задаются вопросом – какой утеплитель не грызут мыши?
Исследование
Ответ на вопрос о теплоизоляторах, которые отпугивают грызунов, невозможен без исследования рынка. Всего на нем присутствуют два вида теплоизоляторов – органические и исскуственные.
Органические изоляторы производятся из вторсырья или природных материалов. В них содержится минимум химических добавок – лишь вещества, противостоящие возгоранию. Основные примеры – эковата, камышит, соломит и т.п.
Неорганических или искусственных теплоизоляторов намного больше. И если природные выпускаются, как правило, насыпью или плитами, то у этой категории форматов больше: плитная минеральная или базальтовая вата и сыпучий перлит. Свой выбор можно остановить на твердом газобетоне. Далее речь пойдет о показателях надежности в отношении грызунов.
Показатели надежности
Основная задача утеплителя: сохранение тепла на объекте и защита элементов здания от внешних факторов – атмосферных осадков и температурных колебаний. Поэтому на первое место выходит низкая теплопроводность. Этот параметр определяет количество тепла, которое убегает наружу. Он должен быть максимально низким.
Еще два важных параметра – паропроницаемость и гигроскопичность. Они отвечают за пропускную способность влаги утеплителем. Если изолятор будет поглощать слишком много влаги, он быстро потеряет свои свойства. Страдают повышенной чувствительностью к этому параметру плиты минеральной и каменной ваты.
Также важны сохранность исходных размеров, пожарная и экологическая безопасность. Совокупность всех этих качеств надолго сохранит комфортный для людей микроклимат.
Как правило, при монтаже утеплителя выполняется небольшой воздушный зазор. Он способствует удалению конденсата и смещению точки росы в пространство между элементом дома и слоем изолятора. Занять это теплое место стремятся мыши и другие грызуны – изолятор они едят, живут в нем. Как следствие, параметры ухудшаются.
Грызуны разрывают изоляционный материал на куски. Однако постепенно сквозные отверстия начинают пропускать холод, влагу и комфорт пропадает. Мыши уходят искать другое место, в жилье ждет постепенное разрушение, особенно, если хозяева не знают о поврежденном утеплителе.
Что не стоит выбирать
Так, наибольшее удовольствие грызунам доставляет натуральный утеплитель и пенопласт. Не остановит их и утеплитель на основе минеральной и базальтовой ваты. Все эти утеплители мягкие, поэтому с ними довольно легко «расправляться». Учитывая значительную звукоизоляцию, сразу услышать присутствие мышей будет сложно.
Единственный способ защитить пространство между стеной и изолятором – использовать твердый утеплитель. Однако у газобетона и компании есть один существенный недостаток – их можно использовать лишь на стадии строительства здания. А вдобавок ко всему они хорошо проводят тепло, поэтому их используют редко.
Еще одно решение проблемы – надувные изоляторы во главе с пеноизолом. Мыши их не едят вообще. Однако ввиду незначительного объема работ стоимость утепления может повыситься в несколько раз по сравнению с альтернативами. Но плюс его в том, что утепление им возможно как при строительстве, так и на стадии эксплуатации здания.
Защита
Если вам не по карману твердые изоляторы, примите меры по защите теплоизоляции от грызунов. При утеплении материалами из натурального сырья отдайте предпочтение шарикам, которые тут же бетонируются. Бетон защитит пенопласт или соломит от зубов мышей.
Отдайте предпочтение и ленточному фундаменту – грызунам его будет трудно преодолеть. А под пол первого этажа положите любой сыпучий утеплитель и битое стекло. Немаловажно придерживаться технологии укладки теплоизолятора. Грубые нарушения этапов работы приведут к появлению брешей, коими непременно воспользуются мыши.
Если проблемы возникают уже в процессе эксплуатации, придется принять дополнительные меры. Существует несколько основных способов борьбы с грызунами:
укладка эковаты в половых перекрытиях – она на 80% состоит из древесной целлюлозы и на 20% из буры, становясь антисептиком, его мыши не едят;
обрызгивать блоки раствором извести и буры;
добавление шлака, табачной пыли, золы, мяты, полыни и сосновых веток в утеплитель;
использование металлических сеток в местах возможного проникновения грызунов – например, в полу;
использование монолитной железобетонной плиты в качестве фундамента.
При планировании строительства стоит обернуть здание металлической решеткой (ячейки 5 на 5 мм). Но иногда грызуны прогрызают сетку с толщиной проволоки 1,5 мм.
Когда мыши уже завелись
Когда мыши уже завелись, можно сделать следующее. Первый способ — применение «керамзитового» замка путем обжига легкоплавкой глины. На грунт выкладывается 30 см слоя керамзита, который сверху покрывается полиэтиленовой пленкой, двумя слоями ОСП-3. Поверх этих слоев укладывают ламинат. Этот метод очень эффективен. Также между основным и черновым полом кладут 10 см слоя керамзита.
Будут действенны и акустические приборы, особенно имитирующие звуки животных и хищных птиц, питающихся мышами. А если ничего из перечисленного не помогает, заведите кошку-мышеловку.
Теперь вы знаете, какой изолятор не грызут мыши — это пеноизол. Для всех других материалов есть средства защиты.
Как защитить утеплитель от грызунов? Практические советы.
Мыши и крысы досаждают человечеству уже очень давно и от непрошеных гостей не застрахованы жители даже больших городов, хотя в полях их нашествие более вероятно. Наиболее уязвимым участком остаётся наружная теплоизоляция здания, она первая принимает на себя атаку. Потому следует тщательно продумать, как защитить утеплитель от грызунов!
Какой утеплитель любят мыши?
Принципиально грызть неприродный материал животные не станут, однако похолодание и поиски еды вынуждают их идти на это. А, как известно, найти пропитание можно в жилищах человека, вот и начинаются осенние атаки на дома.
Одиноко стоящие в поле дома – первые претенденты, но и в городской черте отстоящие здания могут стать объектом атак. Но с большей вероятностью мыши пойдут на крошащийся пенопласт, чем на минераловатное волокно или качественный базальтовый утеплитель. Однако плотные экструдированные листы пенополистирола также могут оказать достойное сопротивление зубам.
Теоретически при правильном обустройстве теплоизоляции дома, сложно повредить наружный слой отделки, формирующий довольно прочный покров. На практике же допускаются ошибки, способные привести к дополнительным тратам на реставрацию системы. Как их избежать и защитить утеплитель от грызунов, рассмотрим подробнее.
Лидеры продаж минеральной ваты в этом месяце!
Rockwool ЛАЙТ БАТТС
Baswool ФАСАД 140
URSA GEO Скатная крыша
Могут ли стандартные системы наружной теплоизоляции защитить утеплитель?
Вентилируемый фасад с прочной декоративной плиткой из керамогранита выглядит внушительно, но не менее уязвим при ошибках монтажа. Прежде всего, нужно соблюдать целостность наружного покрова, прочно фиксировать отделку и не допускать зазоров между элементами утепления фасада.
А вот хрупкий, казалось бы, штукатурный слой мокрой фасадной системы теплоизоляции способен неплохо защитить утеплитель от атак. Всё потому, что целостный монолитный слой отделки надёжно укрывает пенополистирольную и базальтовую теплоизоляцию от посягательств.
То есть стандартных схем монтажа утепления вполне достаточно, чтобы переносить сезонные появления грызунов возле жилища. А вот существуют ли уловки или специальные средства защиты утеплителя? Давайте разбираться.
Таблица: Сравнение разных видов теплоизоляции по теплопроводности
Наименование материала
Теплопроводность, Вт/м*К
Минвата
0,037-0,048
Пенопласт
0,036-0,041
ППУ
0,023-0,035
Пеноизол
0,028-0,034
Эковата
0,032-0,041
Какие существуют способы защитить утеплитель от грызунов?
Безусловно, основной причиной проникновения мышей становятся поиски пищи, потому аккуратность в быту будет как нельзя полезной. Ну и в помощь станут собранные тут рекомендации и способы:
Как средство профилактики можно посоветовать регулярные осмотры фасада, в особенности в периоды активации грызунов. Отсутствие щелей и дыр, а также их своевременное заделывание может уберечь дом от глобальных ремонтных работ, а хозяина от затрат.
Цокольный профиль монтируемый в самом начале, как нижний ряд штукатурной системы. Он представляет собой металлическую рейку, способную защитить хрупкий утеплитель и его нижнюю кромку от зубов.
Монтаж минеральных утеплителей может в определённой мере уберечь теплоизоляционный слой, поскольку производители подчёркивают непривлекательность минваты для употребления её в пищу грызунами, насекомыми и даже микроорганизмами.
Правильная установка теплоизоляции с тщательной шпаклёвкой и использованием специальных атмосферостойких строительных материалов для отделки и защиты утеплителя от грызунов.
Специальная обшивка – это хороший вариант защиты. Мышей и других грызунов могут остановить прутья металлической сетки. Однако любые пробелы, оставленные в армировании, могут испортить весь эффект.
Как выбрать и выполнить монтаж защиты утеплителя от грызунов?
Самым простым и очевидным решением защитить жилище при явных и массированных атаках грызунов, мышей и даже крыс, является установка металлической сетки. Специальные сетчатые материалы от грызунов редко встречаются в продаже, да и имеют немалую стоимость, а вот доступные металлические сетки всегда с избытком присутствуют в строительных магазинах.
Какие критерии выбора можно назвать:
Малый вес защиты снизит нагрузку на фасад и основание;
Гибкость сетки позволяет мягко обходить сложные геометрические конструкции;
Стойкость к ржавлению и щелочным средам штукатурки исключает повреждения ограждающего контура во время монтажа и эксплуатации;
Размер ячейки должен быть достаточно мал, чтобы защитить теплоизоляционный материал и не впустить грызуна внутрь, рекомендуемый – 10×6 или 15×5 мм;
Толщина проволоки от 2 мм, иначе мышам будет просто перекусить сетку и попасть в дом.
Защитить утеплитель можно как в строящемся доме, так и в здании с большой историей эксплуатации. Процесс установки очень простой и выполнимый силами людей без квалификации, или же можно пригласить рабочую бригаду.
Вот краткое описание процесса как защитить:
Рытьё траншеи. Наружная защита монтируется по периметру дома, для чего вокруг выполняется ров, глубина которого может быть всего 80 см. Однако при обнаружении норок, следует углубить траншею.
Установка сетки. Вдоль всего рва и на всю его высоту следует уложить ограждающую металлическую сетку, при необходимости сегменты связывают или укладывают внахлёст. Пенопласт следует закрыть на 40 см выше уровня грунта.
Закапывание рва. После укладки сетки траншею аккуратно закапывают.
Декорирование армирующего слоя при помощи штукатурок и дальнейшей фасадной отделки.
Полезный совет: Дополнительно можно защитить дом от грызунов установкой сетчатого материала по периметру двора, что также просто сделать и потом только наслаждаться спокойствием и уютом в доме.
Видео: Монтаж сетки для защиты утеплителя дома от мышей
Теперь Вы знаете, как защитить эффективный утеплитель от грызунов, потому можете свободно использовать пенополистирольный утеплитель, купить который в этом сезоне можно по самым выгодным ценам. Да, для минеральной ваты такая перестраховка тоже не повредит, если Ваш дом стоит на свободной от застроек местности!
Как защитить утеплитель от грызунов: описание способов и материалов!
Какой утеплитель выбрать для монтажа под сайдинг читайте в нашей другой публикации, а пока поговорим о том, как защитить изоляцию от повреждения.
Дома регулярно подвергаются атаке мышей и крыс, но в некоторой местности их нападения особо часты. Современные материалы не привлекают вредителей, но могут стать уютным местом обиталища для них. Что может уберечь Ваше жилище и как защитить утеплитель от грызунов, читайте в нашей статье!
Могут ли грызуны есть утеплитель?
Как понять, какой материал может привлечь грызунов, а какой напротив отпугивает их, становясь для них ловушкой. Давайте разбираться вместе.
Теплоизоляционный материал из стекловаты представляет собой колкие волокна из расплавленного стекла, ними мелкие грызуны точно питаться не станут. Однако в осенние периоды, когда мыши ищут убежище на зиму, да ещё и поближе к пропитанию, человеческое жилище привлекает их особенно. Потому прогрызть норы и поселиться им в утеплителе не составит труда.
Пенопласт с лёгкой крошащейся структурой давно ассоциируется с норками грызунов, поскольку попадая в него, грызуны легко проделывают ходы. Экструдированная версия пенополистирола в этом плане демонстрирует большее сопротивление, за счёт боле плотной структуры.
Минераловатный утеплитель из горных камней базальтовой группы совсем несъедобен для грызунов. Более того производители подчёркивают биостойкость материала, благодаря которой волокна минваты не поддаются коррозии, в них не разводятся грибки и плесень.
Сам по себе утеплитель не является едой для грызунов, однако их способность прогрызать норки в кирпиче и бетоне наводят на мысли, что защитить теплоизоляцию всё-таки нужно. Какие для этого есть способы и как это сделать правильно, давайте разбираться вместе.
Как защитить утеплитель от грызунов: описание способов?
Пожалуй, таким вопросом озадачены много людей, поскольку вредители досаждают не одному частному домовладению. Современная тенденция к утеплению зданий, может стать хорошим подспорьем для разведения грызунов в слоях теплоизоляции. Но как этого избежать, есть ли решение?
Не стоит паниковать, а нужно всё взвесить и подумать рационально. Чаще всего атаке подвержены наземные части дома, где фасадное утепление переходит в цокольную отделку. Если вспомнить то, как устроена фасадная система, то можно понять, что стандартного многослойного покрытия достаточно, чтобы противостоять грызунам.
Поверх наклеенной теплоизоляции для фасада выполняется слой выравнивающей штукатурки, к тому же в него прячется армирующая сетка. Покрытие получается довольно прочным. Замкнутый контур вокруг всего дома – главный барьер для грызунов, который не так-то просто преодолеть.
Оштукатуривание смесями для декоративной отделки дополнительно усиливает наружный слой, а её атмосферостойкость и прочность к механическим повреждениям позволяет долгое время сохранять целостный покров.
Но случается так, что дом стоит одиноко в поле и грызуны становятся завсегдатаями двора. Как быть в этом случае? Нужно предпринимать дополнительные меры, чтобы защитить утеплитель. Это могут быть несложные действия или нехитрые средства, часто они имеют высокую эффективность.
Для штукатурных фасадов, а именно они популярны в обустройстве наружных стен малоэтажных зданий, следует отдавать предпочтение прочному цокольному профилю. Это металлическая планка, на которую устанавливается первый ряд утеплителя. Получается, что снизу кромку материала защищает металл, а армирующая сетка выстилает всю поверхность утеплителя, надёжно соединяясь в местах примыкания к цокольному профилю. Такой подход способен защитить от умеренных атак.
Отделка стыков и примыканий специальными профилями. Наружные и внутренние углы являются уязвимы местами. Чтобы их защитить для отделки существует большой выбор специальных профилей, соединённых с армирующей сеткой. Такие элементы позволяют усилить все элементы от углов, стыков до примыканий, а также сделать их ровными и красивыми.
Если Вы хотите защитить утеплитель и ещё не решили, какой выбрать материал, то свой выбор можете остановить на изделиях марки Rockwool, доказавших свою эффективность на практике во многих регионах страны. Производитель уверяет, что минераловатные волокна абсолютно не привлекают грызунов.
Контроль правильности установки штукатурного фасада поможет защитить фасадную теплоизоляцию и избавит Вас от многих хлопот от грызунов в будущем, поскольку нарушение технологии может привести к его низкой эффективности. Как монтировать штукатурный фасад знают наши специалисты и с удовольствием поделятся информацией с Вами в ходе бесплатной консультации на нашем сайте.
Все эти способы хороши для умеренной активности от грызунов, но как остановить регулярные нашествия и защитить свой дом? Тут поможет специальная обшивка.
Хиты продаж утеплителя по супер ценам!
Последняя надежда домовладельцев, или как защитить утеплитель от грызунов эффективно?
Есть ещё один способ, как защитить утеплитель от посягательств и состоит она в несложных действиях, да и затраты на его реализацию невелики.
Основной материал – это металлическая сетка. Да Вы всё правильно поняли, ответ прост и очевиден. Но не пугайтесь такая «отделка» способна защитить теплоизоляцию и не испортит фасад.
В принципе при монтаже мокрого фасада с толстым штукатурным слоем в качестве армирующего покрова, так же используется металлическая сетка. Однако в тонкослойных системах она не применима, а ведь именно фасад с тонким штукатурным слоем получил широкое распространение в частном жилом строительстве.
И вот небольшая хитрость, позволяющая применить преимущество толстослойной системы к более экономичной технологии тонкого оштукатуривания. Это средство способно эффективно защитить утеплитель от грызунов.
Формирование траншеи. По периметру дома, а иногда для усиления эффекта и по периметру всего участка выкапывают небольшой ров. Чаще всего достаточно глубины 80 см, но при обнаружении норок, копать нужно глубже.
Сетка. Металлическая проволока должна переплетаться достаточно часто, то есть иметь размер ячеек 15 на 5 мм или 10 на 6 мм. Да и проволока должна быть сечением не меньше 2 мм. Так вот сетка устанавливается в подготовленную траншею с перекрытием надземной части утеплителя.
Закапывание траншеи и декорирование. Наружное оформление защиты состоит в плотной утрамбовке грунтом, а как оштукатурить саму сетку, написано много в самой технологии мокрых фасадов.
Сетку лучше выбирать алюминиевую, так как она меньше подвержена коррозии, недорогая и легко гнётся при монтаже на сложных геометрических элементах здания.
Теперь Вы знаете как, защитить утеплитель от грызунов, да так чтобы в доме поселились тепло и уют. По всем вопросам выбора теплоизоляции, как выгодно купить утеплитель и монтировать его, обращайтесь к нашим менеджерам по телефону +7 (495) 565-39-92. Пусть Ваш дом будет тёплой крепостью!
в каком не живут грызуны
Повышение цен на теплоносители и снижение теплоэффективности стен приводят к повышению расходов на коммунальные услуги. Поэтому вопрос утепления жилищ встал для многих особенно остро. А если в районе/доме живут мыши, то отвадить их от слоя утепления будет непросто.
В этом случае важно выбрать правильный изолятор, который сам по себе не привлекателен для них. И тогда владельцы домов задаются вопросом – какой утеплитель не грызут мыши?
Исследование
Ответ на вопрос о теплоизоляторах, которые отпугивают грызунов, невозможен без исследования рынка. Всего на нем присутствуют два вида теплоизоляторов – органические и исскуственные.
Органические изоляторы производятся из вторсырья или природных материалов. В них содержится минимум химических добавок – лишь вещества, противостоящие возгоранию. Основные примеры – эковата, камышит, соломит и т.п.
Неорганических или искусственных теплоизоляторов намного больше. И если природные выпускаются, как правило, насыпью или плитами, то у этой категории форматов больше: плитная минеральная или базальтовая вата и сыпучий перлит. Свой выбор можно остановить на твердом газобетоне. Далее речь пойдет о показателях надежности в отношении грызунов.
Показатели надежности
Основная задача утеплителя: сохранение тепла на объекте и защита элементов здания от внешних факторов – атмосферных осадков и температурных колебаний. Поэтому на первое место выходит низкая теплопроводность. Этот параметр определяет количество тепла, которое убегает наружу. Он должен быть максимально низким.
Еще два важных параметра – паропроницаемость и гигроскопичность. Они отвечают за пропускную способность влаги утеплителем. Если изолятор будет поглощать слишком много влаги, он быстро потеряет свои свойства. Страдают повышенной чувствительностью к этому параметру плиты минеральной и каменной ваты.
Также важны сохранность исходных размеров, пожарная и экологическая безопасность. Совокупность всех этих качеств надолго сохранит комфортный для людей микроклимат.
Как правило, при монтаже утеплителя выполняется небольшой воздушный зазор. Он способствует удалению конденсата и смещению точки росы в пространство между элементом дома и слоем изолятора. Занять это теплое место стремятся мыши и другие грызуны – изолятор они едят, живут в нем. Как следствие, параметры ухудшаются.
Грызуны разрывают изоляционный материал на куски. Однако постепенно сквозные отверстия начинают пропускать холод, влагу и комфорт пропадает. Мыши уходят искать другое место, в жилье ждет постепенное разрушение, особенно, если хозяева не знают о поврежденном утеплителе.
Что не стоит выбирать
Так, наибольшее удовольствие грызунам доставляет натуральный утеплитель и пенопласт. Не остановит их и утеплитель на основе минеральной и базальтовой ваты. Все эти утеплители мягкие, поэтому с ними довольно легко «расправляться». Учитывая значительную звукоизоляцию, сразу услышать присутствие мышей будет сложно.
Единственный способ защитить пространство между стеной и изолятором – использовать твердый утеплитель. Однако у газобетона и компании есть один существенный недостаток – их можно использовать лишь на стадии строительства здания. А вдобавок ко всему они хорошо проводят тепло, поэтому их используют редко.
Еще одно решение проблемы – надувные изоляторы во главе с пеноизолом. Мыши их не едят вообще. Однако ввиду незначительного объема работ стоимость утепления может повыситься в несколько раз по сравнению с альтернативами. Но плюс его в том, что утепление им возможно как при строительстве, так и на стадии эксплуатации здания.
Защита
Если вам не по карману твердые изоляторы, примите меры по защите теплоизоляции от грызунов. При утеплении материалами из натурального сырья отдайте предпочтение шарикам, которые тут же бетонируются. Бетон защитит пенопласт или соломит от зубов мышей.
Отдайте предпочтение и ленточному фундаменту – грызунам его будет трудно преодолеть. А под пол первого этажа положите любой сыпучий утеплитель и битое стекло. Немаловажно придерживаться технологии укладки теплоизолятора. Грубые нарушения этапов работы приведут к появлению брешей, коими непременно воспользуются мыши.
Если проблемы возникают уже в процессе эксплуатации, придется принять дополнительные меры. Существует несколько основных способов борьбы с грызунами:
укладка эковаты в половых перекрытиях – она на 80% состоит из древесной целлюлозы и на 20% из буры, становясь антисептиком, его мыши не едят;
обрызгивать блоки раствором извести и буры;
добавление шлака, табачной пыли, золы, мяты, полыни и сосновых веток в утеплитель;
использование металлических сеток в местах возможного проникновения грызунов – например, в полу;
использование монолитной железобетонной плиты в качестве фундамента.
При планировании строительства стоит обернуть здание металлической решеткой (ячейки 5 на 5 мм). Но иногда грызуны прогрызают сетку с толщиной проволоки 1,5 мм.
Когда мыши уже завелись
Когда мыши уже завелись, можно сделать следующее. Первый способ — применение «керамзитового» замка путем обжига легкоплавкой глины. На грунт выкладывается 30 см слоя керамзита, который сверху покрывается полиэтиленовой пленкой, двумя слоями ОСП-3. Поверх этих слоев укладывают ламинат. Этот метод очень эффективен. Также между основным и черновым полом кладут 10 см слоя керамзита.
Будут действенны и акустические приборы, особенно имитирующие звуки животных и хищных птиц, питающихся мышами. А если ничего из перечисленного не помогает, заведите кошку-мышеловку.
Теперь вы знаете, какой изолятор не грызут мыши — это пеноизол. Для всех других материалов есть средства защиты.
Поведение каменной ваты в легких после ингаляции через нос у крыс
Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.
и
Юичиро Кудо
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Йошихару Айзава Департамент профилактики
Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г. количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, а их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиннее 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна были растворены в жидкости организма, проглочены альвеолярными макрофагами или выведены за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.
Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость
Введение
Асбест отличается превосходной термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, с октября 2004 года запрещено производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%. заменитель асбеста.
На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].
Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.
В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.
Материалы и методы
Материалы
В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.
Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, измеряли путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.
Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)
Система ингаляционного воздействия только через нос
Материалы, полученные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался из воздушного компрессора в генератор материала, как сообщалось Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.
Исследование воздействия
Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.
Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокна подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора проб.
Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.
Измерение волокон в легких крыс
Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.
После сжигания дистиллированная вода, которая была профильтрована с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также была измерена концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (именуемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].
Измерение размеров волокон
Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.
Статистический анализ
Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Кроме того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.
Результаты
Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования
В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.
Таблица 1
Концентрация волокна в камере экспонирования
Первый эксперимент
Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
Цифровой измеритель пыли (количество / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5)
9861 (274)
81.0 (19,5)
30,0 (6,2)
9550 (134)
39,8 (14,3)
24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5)
9237 (197)
72,8 (5,0)
27,0 (7,1)
9824 (585)
77,4 (27,4)
30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5)
9247 (97)
81,3 ( 14,9)
33,2 (7,8)
10419 (215)
69,9 (20,1)
37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5)
9313 (154)
65,0 (26,2)
29,2 (2,3)
9636 (1697)
63,1 (21,6)
24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5)
9137 (81)
86,8 (12,0)
30,4 (4,3)
10851 (458)
68,5 (20,1)
37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25)
9257 (182,4)
75.1 (18,0)
30,0 (5,7)
10042 (966)
63,7 (23,3)
30,5 (7,4)
a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)
Скорость отложения внутрилегочных волокон
Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:
Объем дыхания у крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:
Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:
Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:
Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:
Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.
Изменения количества волокон в обоих легких
Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.
Таблица 2
Число волокон в легких и их пропорции
Группа умерщвленных крыс
Всего волокон
Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм)
Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм)
Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм)
Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Группа
9.43 (1,13)
100,0
2,12 (1,24)
100,0
6,08 (1,13)
100,0
1,21 (1,14)
100,0
7,09 (1,12)
100,0
неделя -после группы
7,42 (1,35)
78,7
2,04 (1,50)
96,3
4,75 (1,34)
78,2
0,54 (1,83)
73,9
5,20174
)
Группа через 2 недели после
7.68 (1,17)
81,5
2,12 (1,16)
100,3
5,07 (1,21)
83,4
0,42 (1,73)
34,7
5,45 (1,20)
76,9
76,9
-после группы
5,05 (1,23) a, c
53,6
1,59 (1,48)
74,9
3,13 (1,24) a, c
51,5
0,22 (2,27) 9000
17,9
3,38 (1,25) а, б, в
47.7
Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат с точками группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)
Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).
Период полураспада волокон
Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).
Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, составляет 100%
Распределение и изменения размера волокон
В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.
Таблица 3
Изменения длины и ширины волокон в легких
Группа умерщвленных крыс
Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм)
Ширина (мкм)
Группа вскоре после
8,58 (1,94)
1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю
7,53 (1,87) а
1,18 (1,39) а
2-138
группа недель после
7.35 (1,80) a
1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после
6,87 (1,75) a, b
1,14 (1,32) a
Средняя длина составляла 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).
Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).
Обсуждение
Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Считается, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада, как правило, вызывают фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].
Система ингаляционной экспозиции только через нос, использованная в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.
Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.
Общее количество волокон и количество волокон, подсчитанное по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, отложенные в альвеолах, выводятся либо (а) растворяются в жидкости организма или фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью тела, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон с длиной короче 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].
Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.
Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию уменьшаться со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.
В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].
В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного исследования воздействия ингаляции только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и фиброз легких, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Йоко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.
Список литературы
1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.
3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.
4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения in vitro цитотоксичности хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.
7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.
8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, вып. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.
15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]
16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).
17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Экстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.С., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.
21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]
Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс
Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.
и
Юичиро Кудо
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Йошихару Айзава Департамент профилактики
Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г. количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, а их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиннее 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна были растворены в жидкости организма, проглочены альвеолярными макрофагами или выведены за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.
Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость
Введение
Асбест отличается превосходной термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, с октября 2004 года запрещено производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%. заменитель асбеста.
На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].
Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.
В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.
Материалы и методы
Материалы
В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.
Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, измеряли путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.
Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)
Система ингаляционного воздействия только через нос
Материалы, полученные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался из воздушного компрессора в генератор материала, как сообщалось Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.
Исследование воздействия
Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.
Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокна подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора проб.
Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.
Измерение волокон в легких крыс
Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.
После сжигания дистиллированная вода, которая была профильтрована с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также была измерена концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (именуемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].
Измерение размеров волокон
Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.
Статистический анализ
Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Кроме того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.
Результаты
Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования
В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.
Таблица 1
Концентрация волокна в камере экспонирования
Первый эксперимент
Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
Цифровой измеритель пыли (количество / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5)
9861 (274)
81.0 (19,5)
30,0 (6,2)
9550 (134)
39,8 (14,3)
24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5)
9237 (197)
72,8 (5,0)
27,0 (7,1)
9824 (585)
77,4 (27,4)
30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5)
9247 (97)
81,3 ( 14,9)
33,2 (7,8)
10419 (215)
69,9 (20,1)
37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5)
9313 (154)
65,0 (26,2)
29,2 (2,3)
9636 (1697)
63,1 (21,6)
24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5)
9137 (81)
86,8 (12,0)
30,4 (4,3)
10851 (458)
68,5 (20,1)
37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25)
9257 (182,4)
75.1 (18,0)
30,0 (5,7)
10042 (966)
63,7 (23,3)
30,5 (7,4)
a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)
Скорость отложения внутрилегочных волокон
Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:
Объем дыхания у крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:
Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:
Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:
Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:
Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.
Изменения количества волокон в обоих легких
Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.
Таблица 2
Число волокон в легких и их пропорции
Группа умерщвленных крыс
Всего волокон
Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм)
Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм)
Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм)
Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Группа
9.43 (1,13)
100,0
2,12 (1,24)
100,0
6,08 (1,13)
100,0
1,21 (1,14)
100,0
7,09 (1,12)
100,0
неделя -после группы
7,42 (1,35)
78,7
2,04 (1,50)
96,3
4,75 (1,34)
78,2
0,54 (1,83)
73,9
5,20174
)
Группа через 2 недели после
7.68 (1,17)
81,5
2,12 (1,16)
100,3
5,07 (1,21)
83,4
0,42 (1,73)
34,7
5,45 (1,20)
76,9
76,9
-после группы
5,05 (1,23) a, c
53,6
1,59 (1,48)
74,9
3,13 (1,24) a, c
51,5
0,22 (2,27) 9000
17,9
3,38 (1,25) а, б, в
47.7
Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат с точками группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)
Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).
Период полураспада волокон
Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).
Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, составляет 100%
Распределение и изменения размера волокон
В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.
Таблица 3
Изменения длины и ширины волокон в легких
Группа умерщвленных крыс
Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм)
Ширина (мкм)
Группа вскоре после
8,58 (1,94)
1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю
7,53 (1,87) а
1,18 (1,39) а
2-138
группа недель после
7.35 (1,80) a
1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после
6,87 (1,75) a, b
1,14 (1,32) a
Средняя длина составляла 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).
Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).
Обсуждение
Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Считается, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада, как правило, вызывают фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].
Система ингаляционной экспозиции только через нос, использованная в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.
Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.
Общее количество волокон и количество волокон, подсчитанное по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, отложенные в альвеолах, выводятся либо (а) растворяются в жидкости организма или фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью тела, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон с длиной короче 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].
Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.
Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию уменьшаться со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.
В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].
В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного исследования воздействия ингаляции только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и фиброз легких, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Йоко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.
Список литературы
1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.
3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.
4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения in vitro цитотоксичности хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.
7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.
8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, вып. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.
15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]
16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).
17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Экстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.С., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.
21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]
Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс
Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.
и
Юичиро Кудо
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Йошихару Айзава Департамент профилактики
Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г. количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, а их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиннее 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна были растворены в жидкости организма, проглочены альвеолярными макрофагами или выведены за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.
Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость
Введение
Асбест отличается превосходной термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, с октября 2004 года запрещено производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%. заменитель асбеста.
На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].
Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.
В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.
Материалы и методы
Материалы
В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.
Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, измеряли путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.
Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)
Система ингаляционного воздействия только через нос
Материалы, полученные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался из воздушного компрессора в генератор материала, как сообщалось Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.
Исследование воздействия
Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.
Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокна подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора проб.
Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.
Измерение волокон в легких крыс
Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.
После сжигания дистиллированная вода, которая была профильтрована с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также была измерена концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (именуемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].
Измерение размеров волокон
Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.
Статистический анализ
Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Кроме того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.
Результаты
Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования
В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.
Таблица 1
Концентрация волокна в камере экспонирования
Первый эксперимент
Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
Цифровой измеритель пыли (количество / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5)
9861 (274)
81.0 (19,5)
30,0 (6,2)
9550 (134)
39,8 (14,3)
24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5)
9237 (197)
72,8 (5,0)
27,0 (7,1)
9824 (585)
77,4 (27,4)
30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5)
9247 (97)
81,3 ( 14,9)
33,2 (7,8)
10419 (215)
69,9 (20,1)
37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5)
9313 (154)
65,0 (26,2)
29,2 (2,3)
9636 (1697)
63,1 (21,6)
24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5)
9137 (81)
86,8 (12,0)
30,4 (4,3)
10851 (458)
68,5 (20,1)
37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25)
9257 (182,4)
75.1 (18,0)
30,0 (5,7)
10042 (966)
63,7 (23,3)
30,5 (7,4)
a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)
Скорость отложения внутрилегочных волокон
Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:
Объем дыхания у крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:
Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:
Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:
Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:
Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.
Изменения количества волокон в обоих легких
Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.
Таблица 2
Число волокон в легких и их пропорции
Группа умерщвленных крыс
Всего волокон
Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм)
Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм)
Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм)
Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Группа
9.43 (1,13)
100,0
2,12 (1,24)
100,0
6,08 (1,13)
100,0
1,21 (1,14)
100,0
7,09 (1,12)
100,0
неделя -после группы
7,42 (1,35)
78,7
2,04 (1,50)
96,3
4,75 (1,34)
78,2
0,54 (1,83)
73,9
5,20174
)
Группа через 2 недели после
7.68 (1,17)
81,5
2,12 (1,16)
100,3
5,07 (1,21)
83,4
0,42 (1,73)
34,7
5,45 (1,20)
76,9
76,9
-после группы
5,05 (1,23) a, c
53,6
1,59 (1,48)
74,9
3,13 (1,24) a, c
51,5
0,22 (2,27) 9000
17,9
3,38 (1,25) а, б, в
47.7
Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат с точками группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)
Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).
Период полураспада волокон
Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).
Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, составляет 100%
Распределение и изменения размера волокон
В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.
Таблица 3
Изменения длины и ширины волокон в легких
Группа умерщвленных крыс
Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм)
Ширина (мкм)
Группа вскоре после
8,58 (1,94)
1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю
7,53 (1,87) а
1,18 (1,39) а
2-138
группа недель после
7.35 (1,80) a
1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после
6,87 (1,75) a, b
1,14 (1,32) a
Средняя длина составляла 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).
Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).
Обсуждение
Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Считается, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада, как правило, вызывают фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].
Система ингаляционной экспозиции только через нос, использованная в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.
Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.
Общее количество волокон и количество волокон, подсчитанное по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, отложенные в альвеолах, выводятся либо (а) растворяются в жидкости организма или фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью тела, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон с длиной короче 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].
Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.
Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию уменьшаться со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.
В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].
В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного исследования воздействия ингаляции только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и фиброз легких, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Йоко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.
Список литературы
1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.
3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.
4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения in vitro цитотоксичности хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.
7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.
8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, вып. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.
15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]
16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).
17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Экстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.С., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.
21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]
Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс
Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.
и
Юичиро Кудо
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Йошихару Айзава Департамент профилактики
Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г. количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, а их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиннее 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна были растворены в жидкости организма, проглочены альвеолярными макрофагами или выведены за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.
Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость
Введение
Асбест отличается превосходной термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, с октября 2004 года запрещено производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%. заменитель асбеста.
На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].
Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.
В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.
Материалы и методы
Материалы
В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.
Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, измеряли путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.
Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)
Система ингаляционного воздействия только через нос
Материалы, полученные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался из воздушного компрессора в генератор материала, как сообщалось Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.
Исследование воздействия
Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.
Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокна подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора проб.
Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.
Измерение волокон в легких крыс
Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.
После сжигания дистиллированная вода, которая была профильтрована с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также была измерена концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (именуемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].
Измерение размеров волокон
Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.
Статистический анализ
Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Кроме того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.
Результаты
Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования
В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.
Таблица 1
Концентрация волокна в камере экспонирования
Первый эксперимент
Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
Цифровой измеритель пыли (количество / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5)
9861 (274)
81.0 (19,5)
30,0 (6,2)
9550 (134)
39,8 (14,3)
24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5)
9237 (197)
72,8 (5,0)
27,0 (7,1)
9824 (585)
77,4 (27,4)
30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5)
9247 (97)
81,3 ( 14,9)
33,2 (7,8)
10419 (215)
69,9 (20,1)
37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5)
9313 (154)
65,0 (26,2)
29,2 (2,3)
9636 (1697)
63,1 (21,6)
24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5)
9137 (81)
86,8 (12,0)
30,4 (4,3)
10851 (458)
68,5 (20,1)
37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25)
9257 (182,4)
75.1 (18,0)
30,0 (5,7)
10042 (966)
63,7 (23,3)
30,5 (7,4)
a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)
Скорость отложения внутрилегочных волокон
Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:
Объем дыхания у крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:
Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:
Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:
Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:
Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.
Изменения количества волокон в обоих легких
Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.
Таблица 2
Число волокон в легких и их пропорции
Группа умерщвленных крыс
Всего волокон
Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм)
Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм)
Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм)
Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Группа
9.43 (1,13)
100,0
2,12 (1,24)
100,0
6,08 (1,13)
100,0
1,21 (1,14)
100,0
7,09 (1,12)
100,0
неделя -после группы
7,42 (1,35)
78,7
2,04 (1,50)
96,3
4,75 (1,34)
78,2
0,54 (1,83)
73,9
5,20174
)
Группа через 2 недели после
7.68 (1,17)
81,5
2,12 (1,16)
100,3
5,07 (1,21)
83,4
0,42 (1,73)
34,7
5,45 (1,20)
76,9
76,9
-после группы
5,05 (1,23) a, c
53,6
1,59 (1,48)
74,9
3,13 (1,24) a, c
51,5
0,22 (2,27) 9000
17,9
3,38 (1,25) а, б, в
47.7
Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат с точками группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)
Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).
Период полураспада волокон
Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).
Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, составляет 100%
Распределение и изменения размера волокон
В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.
Таблица 3
Изменения длины и ширины волокон в легких
Группа умерщвленных крыс
Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм)
Ширина (мкм)
Группа вскоре после
8,58 (1,94)
1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю
7,53 (1,87) а
1,18 (1,39) а
2-138
группа недель после
7.35 (1,80) a
1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после
6,87 (1,75) a, b
1,14 (1,32) a
Средняя длина составляла 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).
Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).
Обсуждение
Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Считается, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада, как правило, вызывают фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].
Система ингаляционной экспозиции только через нос, использованная в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.
Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.
Общее количество волокон и количество волокон, подсчитанное по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, отложенные в альвеолах, выводятся либо (а) растворяются в жидкости организма или фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью тела, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон с длиной короче 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].
Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.
Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию уменьшаться со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.
В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].
В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного исследования воздействия ингаляции только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и фиброз легких, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Йоко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.
Список литературы
1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.
3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.
4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения in vitro цитотоксичности хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.
7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.
8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, вып. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.
15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]
16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).
17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Экстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.С., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.
21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]
Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс
Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.
и
Юичиро Кудо
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Йошихару Айзава Департамент профилактики
Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г. количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, а их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиннее 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна были растворены в жидкости организма, проглочены альвеолярными макрофагами или выведены за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.
Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость
Введение
Асбест отличается превосходной термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, с октября 2004 года запрещено производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%. заменитель асбеста.
На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].
Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.
В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.
Материалы и методы
Материалы
В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.
Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, измеряли путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.
Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)
Система ингаляционного воздействия только через нос
Материалы, полученные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался из воздушного компрессора в генератор материала, как сообщалось Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.
Исследование воздействия
Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.
Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокна подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора проб.
Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.
Измерение волокон в легких крыс
Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.
После сжигания дистиллированная вода, которая была профильтрована с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также была измерена концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (именуемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].
Измерение размеров волокон
Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.
Статистический анализ
Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Кроме того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.
Результаты
Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования
В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.
Таблица 1
Концентрация волокна в камере экспонирования
Первый эксперимент
Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
Цифровой измеритель пыли (количество / мин)
Концентрация волокна (ф / см 3 )
Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5)
9861 (274)
81.0 (19,5)
30,0 (6,2)
9550 (134)
39,8 (14,3)
24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5)
9237 (197)
72,8 (5,0)
27,0 (7,1)
9824 (585)
77,4 (27,4)
30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5)
9247 (97)
81,3 ( 14,9)
33,2 (7,8)
10419 (215)
69,9 (20,1)
37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5)
9313 (154)
65,0 (26,2)
29,2 (2,3)
9636 (1697)
63,1 (21,6)
24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5)
9137 (81)
86,8 (12,0)
30,4 (4,3)
10851 (458)
68,5 (20,1)
37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25)
9257 (182,4)
75.1 (18,0)
30,0 (5,7)
10042 (966)
63,7 (23,3)
30,5 (7,4)
a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)
Скорость отложения внутрилегочных волокон
Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:
Объем дыхания у крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:
Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:
Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:
Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:
Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.
Изменения количества волокон в обоих легких
Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.
Таблица 2
Число волокон в легких и их пропорции
Группа умерщвленных крыс
Всего волокон
Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм)
Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм)
Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм)
Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Среднее геометрическое (GSD)
%
Группа
9.43 (1,13)
100,0
2,12 (1,24)
100,0
6,08 (1,13)
100,0
1,21 (1,14)
100,0
7,09 (1,12)
100,0
неделя -после группы
7,42 (1,35)
78,7
2,04 (1,50)
96,3
4,75 (1,34)
78,2
0,54 (1,83)
73,9
5,20174
)
Группа через 2 недели после
7.68 (1,17)
81,5
2,12 (1,16)
100,3
5,07 (1,21)
83,4
0,42 (1,73)
34,7
5,45 (1,20)
76,9
76,9
-после группы
5,05 (1,23) a, c
53,6
1,59 (1,48)
74,9
3,13 (1,24) a, c
51,5
0,22 (2,27) 9000
17,9
3,38 (1,25) а, б, в
47.7
Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат с точками группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)
Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).
Период полураспада волокон
Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).
Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, составляет 100%
Распределение и изменения размера волокон
В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.
Таблица 3
Изменения длины и ширины волокон в легких
Группа умерщвленных крыс
Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм)
Ширина (мкм)
Группа вскоре после
8,58 (1,94)
1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю
7,53 (1,87) а
1,18 (1,39) а
2-138
группа недель после
7.35 (1,80) a
1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после
6,87 (1,75) a, b
1,14 (1,32) a
Средняя длина составляла 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).
Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).
Обсуждение
Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Считается, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада, как правило, вызывают фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].
Система ингаляционной экспозиции только через нос, использованная в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.
Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.
Общее количество волокон и количество волокон, подсчитанное по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, отложенные в альвеолах, выводятся либо (а) растворяются в жидкости организма или фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью тела, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон с длиной короче 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].
Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.
Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию уменьшаться со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.
В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].
В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного исследования воздействия ингаляции только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и фиброз легких, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Йоко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.
Список литературы
1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.
3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.
4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения in vitro цитотоксичности хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.
7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.
8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, вып. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.
15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]
16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).
17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Экстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.С., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.
21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]
Как проверить дом мышью
Осмотр домов на наличие мышей — где искать
Фундаментная стена
Самым простым местом для мыши, чтобы войти в дом, является фундаментная стена. Фундаментные стены в районе Кливленда построены из глиняных блоков, цементных блоков и камня.Фундаментные стены могут состоять из кирпичной наружной стены с конструкционным блоком за ней. Фундаментный блок соединяется стыками раствора. Раствор со временем портится. Если трещины в растворе достаточно глубоки и больше 1/4 дюйма, мыши могут проникнуть через эти точки.
Когда в северо-восточной части штата Огайо было построено много старых домов, они использовали терракотовый фундамент. Это действительно очень уникально. Наш регион — один из немногих в США, где использовались фундаментные блоки такого типа.Если вы когда-нибудь роняли глиняный цветочный горшок, вы знаете, что он легко ломается. Трещина в этих полых блоках может создать путь для грызунов через ваши стены. На картинке показан пример разбитого глиняного блока.
Входные и гаражные двери
Это очень важно, особенно для домов с пристроенными гаражами. Если дверь вашего гаража не закрывается, вы обязательно попадете внутрь мышей. Грызуны прогрызут резиновые уплотнители по бокам и внизу двери. Проверьте углы гаражных ворот на предмет прогрызенных дыр.Возможно, земля под дверью тоже неровная. В результате вам придется ремонтировать фартук гаража. Это большой проект по выравниванию такого бетона.
Кроме того, есть люди, которые все время оставляют ворота гаража открытыми. Мы довольно часто сталкиваемся с этой ситуацией. Держите дверь гаража закрытой, особенно ночью. Если герметизировать гараж нецелесообразно, то рекомендуем всегда держать в гараже установленные мышеловки.
Входные двери также являются обычными точками входа.Иногда бывает щель под дверью. В этом случае вам необходимо установить уплотнитель. Тем не менее, когда мыши проникают в дверь, обычно это происходит через щели вокруг дверной коробки. В Лейквуде много боковых дверей, ведущих к лестнице в подвал. Если у вас есть такая дверь, то обязательно проверьте боковины дверной коробки. Также проверьте наличие зазоров под порогом.
Вокруг ступеней, под крыльцами и палубами
Почти каждое выполненное задание по проверке мышью имеет точки входа в этих областях.Часто в фундаментном блоке под крыльцами и настилами бывают щели. Никто никогда не заходит под их крыльцо. Со временем этот запущенный участок может испортиться. Мыши и крысы любят приходить и уходить в местах с ограниченным движением транспорта под крыльцами и палубами. Если у вас есть веранда с прочным кирпичным основанием, убедитесь, что оно полностью загерметизировано, а дренажные отверстия должным образом экранированы.
Рекламная доска используется для прикрепления веранды или террасы к дому. Эта полоса габаритного бруса прикручивается горизонтально поперек дома болтами.Осмотрите это и любые структурные опоры, подключенные к дому. Популярная точка входа для мыши — это место, где средняя опорная балка переднего крыльца прикрепляется к дому.
У людей с бетонными ступенями возникают проблемы с грызунами, когда ступени оседают вдали от дома. В результате грызуны могут протиснуться назад и найти уязвимую точку входа в фундамент. Правильный ремонт зазоров за сборными бетонными ступенями может оказаться сложной задачей. так как для доступа к ступеням необходимо отодвинуть их от дома.Этот тип проблемы показан на картинке.
Обязательно сохраняйте переднюю сутулость. Следите за направлением вытачки и при необходимости отремонтируйте швы раствора. Наклоны похожи на магнит для грызунов. Бурундуки, мыши и крысы всегда стараются заселиться в этих местах.
Под нижним рядом сайдинга
Существует 3 основных типа сайдинга: дерево, винил и алюминий. У каждого свои уязвимости. Вам нужно будет просунуть пальцы за нижний ряд сайдинга и провести ими по всему периметру дома.Нижний ряд сайдинга должен плотно прилегать к какой-либо основе. Существует ряд материалов, которые можно использовать за сайдингом. Эти материалы могли выпасть местами или между деталями могут быть промежутки с момента их установки. Сильный фонарик помогает определить точки входа в щель между сайдингом и фундаментом.
На внешних углах винилового сайдинга имеются угловые трубки. Эти полые трубы дают грызунам вертикальный взлет вверх по дому. Отсюда они попадают на софит и чердак.Бурундуки тоже любят эти угловые трубы. Вы хотите их экранировать, но при этом хотите, чтобы они дышали и проникали влагой. Устанавливаем колпачки Kritter. Это отличное вложение, если у вас есть виниловый сайдинг и мыши на чердаке.
Уровень крыши
Да, мыши могут взбираться вертикально по текстурированной поверхности стены, например, по кирпичу. Они также могут взбираться по желобам. Если у вас кирпичный дом или дом с каменным фасадом, ищите точки входа. Вы видите, как облицовка отделяется от стены на картинке? Там, где каменные или кирпичные стены пересекаются с линией крыши, мыши потенциально могут попасть на чердак.Это очень распространено в домах в Вестлейке, Огайо. Они взбираются наверх и катаются в пушистом вдуваемом утеплителе.
Рассмотрим мышей, проникающих через вентиляцию чердака. Чаще всего виноваты чердачные вентиляторы с электроприводом. Их почти никогда не проверяют должным образом. Экраны на фронтальных вентиляционных отверстиях со временем изнашиваются, позволяя проникать летучим мышам, птицам и грызунам. Существа любят оконные форточки с изношенными экранами! Не забудьте проверить вентиляционные отверстия на потолке и на коньке, если на чердаке есть заражение мышами.
Ползунки и дополнения
Ползунки могут значительно усложнить борьбу с грызунами.В районе Кливленда есть несколько домов, где под всем домом есть ползунок. В большинстве случаев они являются частью дополнения. Проверьте дренажные отверстия и вентиляционные отверстия в фундаменте на предмет надлежащего экранирования. У старых вентиляционных отверстий есть решетки, которые со временем сохнут. Мыши взламывают эти вентиляционные отверстия и попадают внутрь, как показано на рисунке.
Также осмотрите место соединения; где дополнение прикрепляется к исходной части дома. Из-за замораживания и оттаивания это соединение часто становится уязвимым для проникновения грызунов.Это, вероятно, второе по важности место, куда мыши попадают в дома Кливленда, Огайо. Обязательно загляните и под сайдинг. Пристройки на кухне, часто имеют фундамент из шлакоблока. Если вы просунете туда руку, вы можете найти большую щель наверху стены — под сайдингом.
Вокруг инженерных сетей
Зона №1, где мыши входят в строения, это место, где в дом входит трубопровод для кондиционирования воздуха. Замазка, которую кладут вокруг трубы, со временем портится, оставляя идеальную взлетно-посадочную полосу в вашем доме.Используйте пену и герметик, чтобы надежно закрыть эти участки. Как показано на этом рисунке, для заделки зазора использовался герметик. Мыши могут прогрызть герметик. Обратите внимание на прорезанную дыру, ведущую в подвал.
Кроме того, проверьте другие районы, где коммунальные услуги входят в дом. Например, вокруг водостока. Вентиляционные отверстия сушилки могут иметь значительные щели вокруг вентиляционной крышки. Особенно, если он устанавливается через виниловый сайдинг.
Кабельные линии — тоже место, где можно осмотреться. Часто кабельщик засовывает кабель под сайдинг.Из-за этого нижний ряд сайдинга может вылететь из колеи. Сайдинг просто хлопает, и оттуда мыши врезаются в ваши стены.
Методы исключения грызунов — борьба с ущербом дикой природе
Конструкция, защищающая от грызунов | Точки проникновения грызунов | Методы исключения грызунов | Конструкция, защищающая от грызунов | Ресурсы для защиты от грызунов | ICWDM | Информация о видах дикой природы
Методы исключения: существующие конструкции и оборудование
Отверстия и отверстия Грызущие крысы могут проникнуть через любое отверстие размером более 1/2 дюйма (1.3 см) в поперечнике, а мыши через любое отверстие размером более 1/4 дюйма (0,6 см). Парные передние (резцовые) зубы крыс и мышей слегка загибаются внутрь. Этот изгиб внутрь мешает им вгрызаться в плоскую твердую поверхность. Однако, если им дать шероховатую поверхность или лезвие, в которое можно прикусить, они могут быстро прогрызть большинство материалов. Чтобы предотвратить попадание грызунов, заклейте все такие отверстия прочными материалами. Стальная вата, медная сетка (марка Stuf-it ® ) или сетчатая проволока, плотно уложенная в отверстия, является хорошей временной заглушкой.Для долговременного или постоянного ремонта смешайте быстросохнущую штукатурку или анкерную штукатурку, такую как Fixall ® , с пыжом Stu-fit ® перед тем, как протолкнуть материал в отверстие, и разгладьте его снаружи (рис. ).
Рис. 9. Заделка небольших отверстий медной сеткой и быстросохнущим составом для ремонта (слева) и тканью 1/4 дюйма для больших отверстий (справа).
При использовании стальной мочалки могут образоваться пятна ржавчины. Отверстия диаметром 3 дюйма (8 см) или более должны быть закрыты или закрыты слоем 1/4 дюйма (0.6 см) тканую / сварную аппаратную ткань перед заполнением хорошим заделочным составом (см. Рекомендации в разделе «Фундаменты и полы»). Другой доступный материал подложки — Strong Patch TM (DP Wagner Mfg. Inc.), пластина из листового металла размером 6 x 6 дюймов (15 x 15 см) для закрытия отверстий размером до 5 x 5 дюймов (11 x 11 см). . Он имеет самоклеящуюся основу и сетку на поверхности для лучшего прилипания герметизирующего состава или другой текстуры.
Чтобы закрыть большие отверстия или защитить другие участки, подверженные грызениям, используйте материалы, перечисленные в таблице 1.Ткань для фурнитуры, если она не тканая, легко ломается. Тканое / сварное полотно для аппаратных средств сохраняет свою форму при разрезании для использования вокруг труб или других объектов. Аппаратную ткань, используемую для закрытия щелей и отверстий, можно заполнить пеной, Fix-all ® , Quick-Fix ® или другими быстросохнущими составами для ремонта внутренних поверхностей. При использовании снаружи бетонный раствор, штукатурка или Concrete Patch ® могут использоваться для обеспечения долговременной защиты от грызунов (рис. 10). Это лишь некоторые из множества доступных продуктов.
Рис. 10. Часто используемые заплаточные материалы на тканевой основе из аппаратной ткани толщиной 1/4 дюйма.
Рис. 11. Заделайте зазоры или отверстия с помощью материалов, защищающих от грызунов, там, где трубы, провода или другие подобные предметы входят в здания. Даже небольшое незащищенное отверстие может стать приглашением для грызунов. Рис. 12. Металлический сайдинг может обеспечить точки входа для мышей и крыс, где концы панелей остаются открытыми (слева). Правильно установленный металлический сайдинг опирается на бетонный пол или имеет металлический оклад или уголок для блокировки
запись (справа).
Закройте отверстия вокруг шнеков, труб и электрических кабелей в местах, где они входят в конструкции, с помощью портландцементного раствора, Concrete Patch ® , кирпичной кладки или металлических воротников (рис. 11).
Ребра и гофры в металлическом сайдинге можно заблокировать металлом или строительным раствором. Резиновые или виниловые погодные упоры быстро прогрызают. Проектируйте или модифицируйте здания с металлическим сайдингом, прижимая сайдинговые панели или листы к твердым материалам (металлическому перекрытию или бетону) так, чтобы не было отверстий
Осторожно: если металлический сайдинг упирается непосредственно в бетон, это может привести к ускоренному ржавлению и коррозии.Сайдинг следует устанавливать так, чтобы проемы были не более 1/8 дюйма (0,3 см) в ширину. Если сайдинг установлен с горизонтальными ребрами жесткости, концы должны быть уплотнены или нижняя часть декоративной угловой планки должна быть зашита и закрыта.
Таблица 1. Рекомендуемые материалы для защиты от грызунов. Бетон: минимальная толщина 2 дюйма (5,1 см), если он армирован, или 3 3/4 дюйма (9,5 см), если он не армирован. Оцинкованный листовой металл: калибр 24 или больше для стеновых или трубных ограждений; 22 калибра или больше для защитных пластин или дверной кромки.Решетки из перфорированного или просечно-вытяжного листа должны быть толщиной 14 мм. Кирпич: толщина 3 3/4 дюйма (9,5 см), швы заполнены раствором. Ткань для фурнитуры (проволочная сетка): тканая, калибра 19, сетка 1/2 x 1/2 дюйма (1,3 x 1,3 см) для исключения крыс; Размер ячейки 24, размер ячейки 1/4 x 1/4 дюйма (0,6 x 0,6 см) для исключения мышей. Алюминий: калибр 22 для рам и оклада; 18 калибр для защитных пластин и защитных кожухов.
Вентиляционные отверстия и окна. Используйте только металлические экранирующие материалы для окон там, где окна или двери доступны для грызунов.Избегайте ненужных выступов за окнами. При необходимости закройте вентиляционные отверстия и окна тканой / сварной оцинкованной фурнитурой. Такой экранирование имеет решающее значение в коммерческих и сельскохозяйственных зданиях, а также там, где в жилых районах наблюдается повышенное давление грызунов. Для больших отверстий или там, где экран может подвергаться неправильному обращению, добавьте поперечины для поддержки аппаратной ткани. Если проем представляет собой подъездной путь, установите экран на навесную раму.
Все вентиляционные отверстия и отверстия в воздуховодах для отопления и кондиционирования воздуха должны быть закрыты или приподняты и / или защищены устройством для предотвращения проникновения грызунов.Решетки возврата холодного воздуха в жилые дома можно легко защитить от мыши, поместив аппаратную ткань толщиной 1/4 дюйма (0,6 см) позади решетки, где она не выглядит неприглядной. В некоторых случаях вентиляционные отверстия могут быть закрыты откидными металлическими пластинами (решетчатыми), которые открываются потоком воздуха и закрываются, когда вентиляторы выключены. Эти жалюзи эффективны только в том случае, если они плотно прилегают друг к другу, а стороны имеют углубления, чтобы грызуны не проталкивались через них. Внимание! Ткань для оборудования размером менее 1/2 x 1/2 дюйма (1,3 x 1,3 см) значительно снижает поток воздуха.В зданиях, где вентиляция уже незначительно или недостаточна, такие дополнительные ограничения могут быть неприемлемыми. В некоторых местах небольшие сетчатые экраны могут забиваться пылью или замерзать. В таких ситуациях использование аппаратной ткани размером 1/2 x 1/2 дюйма (1,3 x 1,3 см) является разумным компромиссом между требованиями к вентиляции и контролем над грызунами.
Наружные двери Двери должны плотно прилегать, расстояние между нижней частью двери и порогом не должно превышать 1/4 дюйма (0.6 см). В некоторых случаях можно надстроить порог, а не модифицировать дверь.
Металлические пороги можно крепить к полу. Стальные трубы, встроенные в бетонный пол, являются хорошими защитными порогами и позволяют дверям свободно распахиваться в открытом состоянии. Пороги для труб особенно полезны там, где дверные проемы используются для колесных домкратов для поддонов, тяжелого оборудования или домашнего скота. Установите гидроизоляцию или металлический канал на нижний край дверей, особенно дверей из мягкой древесины (рис. 13). Пластиковый дверной чехол успешно используется там, где дверь мало используется, а края труднодоступны для грызунов.
Рисунок 13. Металлический оклад или металлический желоб предотвращают грызуны по нижнему краю двери.
Правильно нанесенный оклад должен доходить до края двери по бокам и снизу не более 1/8 дюйма (0,3 см). Закройте зазор наверху или по бокам рулонных дверей с помощью материала конвейерной ленты, форма которого соответствует рамкам боковых каналов и закреплена на верхнем дверном косяке. Изогнутые нижние направляющие на дверях следует расправить. Повреждения бетона из-за недостаточного армирования или неправильной укладки следует отремонтировать или заменить бетон.Иногда предпочтительнее или требуется порог из металла или трубы.
Механические устройства для закрывания дверей экономят время и помогают преодолеть человеческую халатность. Оборудуйте дверные проемы, используемые для вентиляции, сетками, защищающими от грызунов, или, если поверхность двери слишком гладкая для грызунов, измените существующую дверь, чтобы верхнюю половину можно было оставить открытой для вентиляции. Всегда используйте тяжелую защитную пластину и прочную раму на дверях-экранах коммерческих и сельскохозяйственных зданий. Дверцы с легким каркасом легко деформируются, что позволяет проникать грызунам.
Фундаменты и перекрытия. Зазоры или трещины вдоль фасада здания, где каркас стены или сайдинг встречается с фундаментом, обеспечивают легкий доступ грызунам. Такие отверстия можно предотвратить с помощью хорошо сформированных и законченных бетонных работ и установки плотного каркаса стен и сайдинга или установки металлической стяжки между сайдингом и фундаментом. Использование материалов внешней поверхности, защищающих от грызунов, таких как бетон, штукатурка или металлическое покрытие, также эффективно, если они установлены правильно, так что все ребра или гофры закрыты.
Грызуны могут проникать в здания с опорами или неглубокими фундаментными стенами, закапываясь под полом или фундаментом. Чтобы предотвратить проникновение крыс по этому маршруту, продлите фундаментные стены под землей не менее чем на 36 дюймов (91 см). Это также снижает урон от мороза. Также можно добавить горизонтальную опору для отвода роющих грызунов от фундамента (рис. 14).
Рис. 14. Горизонтальная опора высотой 1 фут для отражения роющих грызунов.
Избегайте использования при строительстве сельскохозяйственных построек плит на грунте или подушек для мусорных баков. Возможная экономия на первоначальном строительстве может быть быстро компенсирована затратами на нанесение ущерба грызунами и меры борьбы.
Внутренняя поверхность пола Крысы прилагают больше усилий, чтобы проникнуть в здания, где есть корм. Они часто ищут убежища под бетонными полами и плитами, где прячутся в поисках защиты. В идеале следует укладывать полы, плиты и тротуары с глубокими опорами или с навесными стенами из бетона или 1/4 дюйма (0.6 см) сетка из проволоки (рис. 15).
Рис. 15. Слева: навесная стена из бетона не даст крысам зарыться под фундамент и проникнуть в здания. Навесные стены можно устанавливать на уже существующие постройки. Горизонтальная опора часто отводит роющих грызунов от строений. Справа: кормушки, кормушки для кукурузы и другие существующие деревянные конструкции можно защитить от грызунов, установив металлическую ткань, покрытую полосой листового металла. Металлическая ткань также может служить навесной стеной, чтобы предотвратить роение грызунов.
Выбор между бетоном и проволочной сеткой зависит от ожидаемого срока службы конструкции. Хотя проволочная сетка стоит значительно меньше, чем бетон, ее срок службы обычно составляет всего 5-10 лет.
Устранить трещины в фундаменте и перекрытиях бетонным или кладочным раствором. Существует множество типов быстро отверждаемых продуктов, таких как Fix-all ® или Quick-Fix ® , которые предназначены для использования внутри помещений, и Concrete Patch ® , Rockite ® или Pour Stone ® . для внутреннего или внешнего использования (ранее показано на рисунке 10).Четыре последних упомянутых продукта специально разработаны для ремонта и обладают быстрым схватыванием, хорошей адгезией и безусадочными свойствами, что делает их идеальными для защитных работ. Однако каждый из них предназначен для определенного применения: Pour Stone ® и Rockite ® предназначены для того, чтобы их легко заливать в трещины в полу или в отверстия для анкерных болтов или механизмов, и они затвердевают за 15 минут. Concrete Patch ® представляет собой строительный раствор для ремонта каменных поверхностей и содержит виниловый полимер для повышения адгезии.Он схватывается через 2 часа и становится твердым через 12 часов. Quick-Fix ® — прочная штукатурка для ремонта штукатурки, гипсокартона или дерева внутри помещений. Время высыхания может быть в пределах 30 минут, в зависимости от толщины. При всех этих типах ремонта обычно требуется армирование аппаратной тканью на вертикальных или подвесных горизонтальных поверхностях для увеличения прочности и обеспечения необходимой основы. Грызуны могут царапать и грызть бетон и портландцемент, пока он полностью не затвердеет, поэтому использование 1/2 дюйма (1.Аппаратная ткань толщиной 3 см, уложенная в верхней части зоны ремонта (0,6 см), может потребоваться, если крысы в настоящее время используют зону ремонта как точку входа. В противном случае обеспечьте эффективное временное защитное покрытие от грызунов, пока бетон полностью не затвердеет. Осторожно: металлические изделия, размещенные на расстоянии не более 2,5 см от поверхности бетона, будут окисляться и разъедать, а также могут обесцветить бетон.
Если крысы получили доступ к полям под полом здания, предотвратите их попадание в стены с помощью таких модификаций, как показано ниже (рис.16).
Рисунок 16. Метод исключения крыс из двойных стенок. В старых зданиях оцинкованный листовой металл (а) можно разрезать по размеру и прибить гвоздями между стойками, балками, полом и порогом; в строящихся зданиях рекомендуются негорючие упоры из бетона (b) или кирпича (c) хорошего качества.
Поддержание чистой, свободной от сорняков территории шириной 3 фута (1 м) вокруг фундаментов зданий, бетонных плит и оснований часто отпугивает грызунов от рытья нор, а также исключает источник пищи и привлекательные убежища.Там, где вероятна эрозия голой почвы, этот буфер можно поддерживать регулярным скашиванием растительности или укладкой тяжелого гравия. Чтобы препятствовать рытью нор, установите полосу гравия диаметром 1 дюйм (2,5 см) или больше, уложенную полосой шириной не менее 60 см и глубиной 15 см. 1/4 ″ ячейка
Внутренняя защита от грызунов Когда в здании присутствуют крысы или мыши, необходимо уделять внимание внутренней и внешней защите от грызунов, чтобы удалить все источники укрытия.В таких случаях требуется комбинация действий, поскольку никакое отдельное усилие вряд ли приведет к желаемому результату.
Бетонные полы предпочтительнее деревянных. Следует попытаться изолировать грызунов. Используйте ловушки, чтобы удалить грызунов, или поместите пакеты с ядовитой приманкой через отверстия в полу или стене, а затем закройте отверстия оцинкованным металлом или тканью с твердым покрытием и заделайте штукатурку, как обсуждалось ранее. Оперативно относитесь к новым открытиям по мере их обнаружения. В жилых зданиях всегда ловите грызунов перед заделкой внутренних стен, чтобы избежать запаха, пятен и притока насекомых, которые питаются гниющими тушами грызунов.
Устранение укрытий грызунов под оборудованием и за ним. Кормушки в животноводческих помещениях должны иметь плоское дно и быть спроектированы и установлены таким образом, чтобы грызуны не могли найти укрытие под ними или позади них. Уделите особое внимание складским помещениям, туалетам, хранилищам кормов или другим областям, где строительные технологии могут позволить грызунам проникнуть в стены, полы или чердаки. Стопки деревянных и других хранимых предметов должны находиться на высоте 18 дюймов (46 см) над полом и от 18 до 24 дюймов (46-61 см) от стен, чтобы обеспечить надлежащую очистку и осмотр.Складские запасы всегда следует штабелировать с пола на поддонах и вдали от стен, и их следует часто переворачивать, чтобы предотвратить развитие заражений на нетронутых участках.
Грызуны часто вгрызаются в материалы стен в углах или там, где стыки строительных материалов создают кромку. Плохие методы строительства могут позволить грызунам получить доступ через материалы, которые в противном случае считаются устойчивыми к грызунам.
Изоляция периметра — необходимая часть энергоэффективного строительства.Размещение утеплителя снаружи фундаментных стен подвергает их механическим повреждениям, а также заражению и разрушению грызунами. Чтобы предотвратить повреждение изоляции по периметру, используйте конструкцию многослойной стены, в которой изоляция помещается в бетон. Утеплитель, размещенный снаружи фундаментной стены, требует защитного укрывного материала. Подходящие материалы включают цементную плиту, пластмассы, армированные стекловолокном высокой плотности, затирочные покрытия, такие как Block Bond ® или Surewall ® .В таких ситуациях следует использовать металлическое покрытие, чтобы предотвратить потенциальные пути проникновения подземных термитов. Некоторые компании в настоящее время производят специальные покрытия для изоляции внешнего периметра. Примеры включают DuraWall TM и Secure-wall TM .
Выдвиньте защитные покровные материалы как минимум на 36 дюймов (91 см) ниже готовой поверхности. Если защитный слой заканчивается менее чем на 36 дюймов (91 см) ниже уровня земли, добавьте горизонтальный выступ, выступающий наружу не менее чем на 1 фут (30 см).Все верхние края и углы также должны быть защищены плотно прилегающей металлической планкой из толстого металла (рис. 17).
Рис. 17. Изоляция по периметру, размещенная снаружи фундамента, завесы или стены ствола, должна быть защищена от повреждений грызунами. Защита требуется по верху и на глубине не менее 36 дюймов от поверхности почвы.
Сливы и трубы. И крысы, и мыши используют дренажные трубы или канализационные системы в качестве путей входа в здания.Оборудуйте слив в полу металлическими решетками, прочно удерживаемыми на месте. Отверстия в решетке не должны превышать 0,6 см (1/4 дюйма). Держите ткань толщиной 1/2 дюйма (1,3 см) над вентиляционными отверстиями на крыше в местах, кишащих крысами. Если известно, что канализационная система заражена крысами, в туалеты можно установить односторонний откидной клапан «Rat Guard» (рис. 18).
Рис. 18. проверьте отверстия, через которые могут проникнуть грызуны.
Отводы канализации следует проверять на наличие отверстий, через которые могут проникнуть грызуны. Дымовые детекторы утечки часто используются агентствами, проверяющими канализационные линии на предмет утечек или отверстий.Если обнаружены отверстия, замените трубу или оберните разрыв трубы аппаратной тканью толщиной 1/4 дюйма (0,6 см) и используйте бетонный заделочный материал, чтобы заделать участок. Водосточные желоба часто используются крысами для доступа к крышам. Можно закрыть отверстия в основании водосточной трубы с помощью аппаратной ткани 1/2 дюйма (0,6 см) или решетки, но это потребует постоянного обслуживания для удаления накопившегося мусора, особенно там, где смываются листья и небольшие палки. крыши в водосточную систему.Здесь также использовались откидные клапаны — распашные, кроме случаев, когда течет вода. Отверстия для водостока в полу или подъездной дорожки должны иметь крышки. Желоба и другие водосточные крышки должны быть чистыми от мусора, чтобы предотвратить скопление воды.
Системы управления навозом в животноводческих помещениях могут быть такого типа, при котором навоз или вода периодически сливаются из здания в лагуну или другое хранилище. В таких случаях могут быть эффективны «плавающая» металлическая крышка или затвор в виде обратного клапана на открытом конце выпускной трубы с шарниром на ее верхнем крае.Шарнир должен работать легко, чтобы крышка открывалась, когда вытекает вода или навоз, но возвращалась на место, когда поток остановился, подобно затвору, используемому на сточных каналах в прибрежных районах. Однако возможность замерзания таких крышек может быть недостатком. Лучше всего протянуть сливные трубы достаточно далеко над берегом или в лагуну, чтобы грызуны не прыгали или не заползали в открытый конец. Установите щитки от грызунов, чтобы грызуны не могли получить доступ (рис.19). Всегда закрывайте отверстия для откачки, когда подземные хранилища навоза не используются. Оставленные открытыми, они позволяют грызунам легко проникать внутрь.
Рис. 19. Защитный экран на сливной трубе для предотвращения доступа грызунов к открытию трубы.
Физические барьеры / охранники. Чтобы грызуны не могли лазить или путешествовать по определенному маршруту, установите ограждения из листового металла или подобных материалов (Таблица 1). Ограждения должны быть достаточно широкими и располагаться так, чтобы грызуны не могли добраться до их внешних границ при лазании или прыжках.В зонах дока может потребоваться защита, чтобы грызуны не прыгали или не карабкались по фундаменту, трубам, ступеням или неровным поверхностям наружных стен, а также от заражения грузовиков или железнодорожных вагонов, перевозящих товары.
Ремешок из листового металла, прикрепленный к стене, предотвратит лазание грызунов. Защита от грызунов должна быть не менее 14 дюймов (36 см), но предпочтительно 18 дюймов (46 см) в ширину (Рис. 20).
Рис. 20. Охранники предотвращают лазание крыс и мышей по углам.
Внутри зданий такие охранники могут предотвратить лазание крыс и мышей по углам.В сочетании с тканью для оборудования или другим подходящим материалом они могут сделать здание практически защищенным от грызунов. Эти модификации необходимы на насосных станциях, водоочистных сооружениях, электростанциях и объектах связи. Они также использовались для изготовления кукурузных ящиков, сараев и других старых зданий, защищенных от крыс и мышей.
Ограждения на стенах должны находиться на высоте не менее 36 дюймов (91 см) над уровнем земли или пола. Плоские ограждения использовались для предотвращения передвижения грызунов по горизонтальным или вертикальным трубам или электрическим проводам (рис.21).
Рис. 21. Конусы или диски действуют как защита от грызунов на подвешенных кабелях, водосточных трубопроводах, каналах, канатах, шнеках или трубах.
Рис. 22. Защитные ограждения можно использовать, чтобы не дать крысам взобраться на шнеки, трубы или провода, ведущие к зданиям. Опоры или фундаменты зерновых бункеров должны уходить в землю, чтобы крысы не зарывались в норы.
Проявив некоторую изобретательность, вы можете разработать защиту от грызунов, подходящую для любой конкретной ситуации.Свободно висящие ограждения легко повредить. Круглые ограждения должны выступать на 18 дюймов (46 см) вокруг линии, которую они охраняют. Они сделаны из металла калибра 24 и закреплены на месте одной или несколькими руками на стороне, противоположной той, которая доступна для крыс. Конусообразные круглые ограждения не позволяют крысам лазить по вертикальным трубам, сваям и деревьям. Щиты или проволочные ограждения из проволочной сетки толщиной 1/4 дюйма (0,6 см) полезны для защиты от грызунов внутри конвейерных лент, подземных силовых и коммуникационных трубопроводов, питающих шнеков, кожухов вентиляторов и подобных отверстий.
Зоны обработки и хранения пищевых продуктов. Даже когда все отверстия закрыты, грызуны, кажется, находят путь в места хранения и обработки пищи. Иногда грызуны приходят с припасами или пробегают через открытые двери или окна. Часто одно или несколько отверстий остаются незамеченными. Эти скрытые отверстия часто находятся под раковинами, за оборудованием, в подвесных или подвесных потолках, а также за или под шкафами. Попадая в среду, имеющую все основные потребности, грызуны быстро создают жизнеспособные популяции.Решение состоит в том, чтобы устранить убежище и исключить грызунов от источников пищи и воды внутри здания.
Все оборудование, такое как большие холодильники, морозильники, прилавки, посудомоечные машины и дезинфицирующие средства, должно быть приподнятым и легко перемещаемым, что позволяет производить очистку под ним и позади него. Изолированные стены и закрытые участки должны быть плотно закрыты, чтобы не использовать их в качестве убежища. Отверстия обычно видны в новых рабочих стойках из нержавеющей стали в опорах под рабочей поверхностью или в местах, предназначенных для слива.Сливы должны легко очищаться, но должны иметь крышки от грызунов.
Храните пищевые продукты в защищенных от грызунов вольерах или на стеллажах на высоте не менее 18 дюймов (46 см), но предпочтительно 30 дюймов (76 см) или более над полом. Трубчатые опоры (ножки) для стеллажей должны быть минимум 4 дюйма (10 см) в диаметре, чтобы крысы не упали с пола.
Храните все поврежденные товары и возвращаемые товары, а также мусор в отдельном защищенном от грызунов помещении. Погрузочные доки должны быть очень хорошо защищены от грызунов и открываться только в светлое время суток.Все внешние двери должны быть самозакрывающимися, иметь тяжелые защитные пластины и периодически проверяться на предмет чрезмерных зазоров. На складах и в складских помещениях централизуйте особо уязвимые продукты питания в зонах, которые можно надежно защитить от грызунов и тщательно контролировать. По периметру этих участков также должны быть постоянно установлены приманки для грызунов и мышеловки с множественным отловом.
Бункеры и кормушки для скота. Крысы обычно зарываются и гнездятся под кормушками, которые размещаются непосредственно на земле или около уровня земли.Правильно спроектированные бетонные нары, плотно прилегающие к бетонному основанию, исключают среду обитания грызунов. Хотя движение крупного рогатого скота может препятствовать рытью нор под бетонной плитой, может потребоваться фундамент, чтобы предотвратить рытье нор по сторонам плиты, которые не используются для интенсивного использования скотом. Бетонные плиты, на которые ставятся кормушки, должны иметь фундамент, уходящий в почву на 36 дюймов (91 см) по внешнему краю, чтобы крысы не зарылись под плиту. Укладка тяжелого гравия и поддержание чистой зоны, свободной от сорняков, по периметру плиты также не позволят крысам зарываться в норы и упростят обнаружение активности крыс.
Хранилище кормов и отходов. Корм для домашнего скота или домашних животных и съедобные отходы привлекают грызунов и являются обычным источником пищи. Всегда храните эти материалы в металлических контейнерах с плотно закрывающимися крышками. Корм часто доступен для грызунов в домах, питомниках, а также в местах хранения кормов для домашней птицы и скота, потому что корм хранится в пластиковых или деревянных бункерах или бункерах. Эти контейнеры для хранения часто открыты сверху или могут прогрызаться по бокам. Часто проверяйте неметаллические бункеры на наличие отверстий и, при необходимости, ремонтируйте их с помощью листового металла.Избегайте использования автоматических кормушек для домашних животных. Кормите домашних животных ровно столько, сколько они съедят за один раз, и только в светлое время суток.
Надлежащее хранение и утилизация домашнего мусора и мертвых животных — очень важная часть борьбы с крысами. Мусорные контейнеры для массовых грузов часто оставляют с открытыми крышками или сильно изогнутыми, что позволяет грызунам проникнуть внутрь.