CC BY
83
УДК 613.6:616-003.663.4-057
О.Л. Калинина 2, А.М. Бахтина В.П. Касьяновская 1
К ВОПРОСУ О КОСТНОМ ФЛЮОРОЗЕ У РАБОЧИХ, ЗАНЯТЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ АЛЮМИНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА
1 Ангарский филиал ВСНЦ экологии человека СО РАМН - НИИ медицины труда и экологии человека
(Ангарск)
2 Иркутский государственный медицинский университет (Иркутск)
В статье дан анализ состояния костной системы у 42 рабочих Иркутского алюминиевого завода по данным, клинико-рентгеноморфологических и остеоденситометрических исследований. Костный флюороз был выявлен в 23,8 % случаев в виде остеосклеротических изменений в начальной стадии своего развития в поясничном, отделе позвоночника и. трубчатых костях. В 30,0 % случаев обнаружены дегенеративно-дистрофические поражения, позвоночника в виде остеохондроза, в 100,0 % случаев изменения в виде артрозов, а также единичные случаи, эпикондилоза и периартроза. Поражение опорно-двигательной системы, носило множественный, симметричный, и. слабо выраженный характер. Ключевые слова: производство алюминия, костные изменения, рентгенодиагностика
ТО ^Е QUESTION ABOUT BONE FLUOROSIS IN WORKERS OCCUPIED IN PROCESS OF ELECTROLYSIS OF ALUMINIUM UNDER MODERN CONDITIONS OF PRODUCTION
O.L. Kalinina 2, A.M. Bakhtina V.P. Kasyanovskaya 1
11nstitute Occupational Health & Human Ecology ESSC HE SB RAMS, Angarsk
2 Irkutsk State Medical University, Irkutsk
In the clause the analysis of a condition of bone system, of 42 workers of Irkutsk aluminum, factory by data of clinical rentgenomorfologic and densitometric researches is given. Bone fluorosis has been revealed, in 23,8 % of cases in the form of osteosclerotic changes in an initial stage of the development in lumbar department of a backbone and tubular bones. In 30,0 % of cases degenerative dystrophic defeats of a backbone in the form of an osteochondrosis, in 100,0 % of cases change in as a kind, of arthrosis, single case of epicondylosis and. periarthrosis are found. Defeat of musculoskeletal system, carried the plural, symmetric and. poorly expressed. character.
Key words: manufacture of aluminum, bone changes, radiodiagnosis
Контакт с соединениями фтора в производственных условиях возможен при добыче криолита, производстве минеральных удобрений и стекла, в металлургической и атомной промышленности. Одной из наиболее многочисленных профессиональных групп, подвергающихся воздействию фтора, являются рабочие производства алюминия, по выплавке которого Россия занимает второе место в мире [1].
Последние десятилетия отмечаются интенсивным развитием алюминиевой промышленности в условиях Восточной Сибири. Построены и функционируют крупнейшие алюминиевые заводы, такие как Иркутский и Братский.
Как известно, в основе современного технологического процесса получения алюминия лежит электролиз глинозема, который растворяют в расплавленном криолите. При этом на рабочих электролизных цехов воздействует комплекс вредных производственных факторов (фторсодержащие соединения, продукты перегонки каменноугольной смолы, магнитные поля постоянного тока, тяжелые физические нагрузки, инфракрасное излучение, нагревающий и охлаждающий микроклимат), среди которых наиболее значимыми являются газообразный фтористый водород, соли фтористоводородной кислоты и фторсодержащие пыли [3].
За рубежом, начиная с К. Рохольма (1937) и в последующих работах, диагностика флюороза бази-
руется на наличии костных изменений. Комплексное изучение воздействия высоких концентраций фторидов на организм рабочих в 60 — 70-е годы прошлого столетия под руководством профессора Д.М. Зислина дало основание выделить начальную докостную стадию флюороза [4, 6].
На сегодняшний момент в связи с реконструкцией заводов, а также более строгим соблюдением правил охраны труда и техники безопасности при производстве алюминия, концентрация фторсодержащих веществ в воздухе рабочей зоны, а, следовательно, фтористая нагрузка на организм снизилась в 1,5 — 2,0 раза [5]. Результаты анализа динамических наблюдений за работающими, проведенных в течение последних 10—15 лет, свидетельствуют об изменении клинической картины интоксикации. При этом удлиняются сроки развития заболевания. Висцеральная патология, ранее предшествующая и сопутствующая поражению костной системы при флюорозе, встречается значительно реже, не имеет отчетливых клинических проявлений и не может иметь решающего значения в диагностике [5, 6, 7].
Ведущим клинико-рентгенологическим синдромом интоксикации являются поражения опорно-двигательного аппарата, которые относят к так называемым, токсико-химическим остеопатиям. В настоящее время, по мнению большинства исследователей, как отечественных, так и зарубежных,
патогномоничными воздействию фтора следует считать изменения остеосклеротического характера, которые диагностируются рентгенологическими методами [3].
Рентгеноморфологическая картина перестройки скелета характеризуется повышенной плотностью ребер, позвонков, костей таза, длинных трубчатых костей. Костный рисунок становится более грубым, происходит гипертрофия костных балок, уплотнение кортикальных слоев, сужение костномозговых каналов длинных трубчатых костей, возникают явления периостоза, нередко имеет место обызвествление мест прикрепления сухожилий. Если диагностика выраженных изменений перестройки скелета трудностей не представляет, то выявление начальных признаков остеопатии достаточно проблематично [2, 3].
Учитывая вышеизложенное, целью данного исследования явилось изучение состояния костной ткани у рабочих, занятых в производстве алюминия в современных условиях производства.
МЕТОДИКА
В клинических условиях обследованы 42 рабочих мужского пола основных профессий электролизного цеха Иркутского алюминиевого завода (электролизники, анодчики, крановщики), с подозрением на флюороз, средний возраст которых на момент исследования составил 53,8 ± 0,64 года (от 36 до 63 лет), средний стаж в условиях воздействия фтористых соединений 24,9 ± 0,68 года (от 12 до 41 года).
Каждому рабочему проводилась рентгенография длинных трубчатых костей: костей предплечий с захватом локтевых суставов в 2-х проекциях, костей голеней с захватом коленных суставов в
2-х проекциях на аппарате Proteus XR/a LE Medical Systems (USA). Рентгенография других отделов скелета выполнялась только по показаниям.
Диагностика костного флюороза основывалась на выявлении рентгеноморфологических признаков поражения скелета, характерных для этой патологии, а также на данных рентгенометрии длинных трубчатых костей предплечий и голеней.
Для объективной, а, следовательно, и надежной оценки плотности костной ткани по рентгенограммам была привлечена денситометрия с использованием эталона - алюминиевого ступенчатого клина толщиной от 1 до 20 мм по методике А.В. Гринберга [7]. Исследуемая область снималась одномоментно на одной пленке с эталоном, что позволило получить годные для сравнения отделы скелета и дать объективную оценку плотности костей. С применением эталона были выполнены все рентгенограммы обследуемых нами рабочих завода. Сравнение плотности костей проводили в строго определенных одних и тех же участках.
Рентгенометрия позволяет более объективно, чем только визуальный анализ костной структуры, оценить перестроечные процессы, наступающие под воздействием фтора и ранжировать их: 1. Коэффициент гиперостоза средней трети диафиза
лучевой кости (1-я стадия — 3,1; 2-я стадия — 3,4;
3-я стадия — 3,6). 2. Плотность наружного полуцилиндра средней трети диафиза лучевой кости по данным эталонной рентгеноденситометрии (1-я стадия — 12,0 мм; 2-я стадия — 12,6 мм; 3-я стадия
— 13,7 мм). 3. Плотность дистального метафиза лучевой кости по данным эталонной рентгено-денситометрии (1-я стадия — 10,0 мм; 2-я стадия
— 10,3 мм; 3-я стадия — 10,6 мм). 4. Плотность проксимального метадиафиза большеберцовой кости по данным эталонной рентгеноденситомет-рии (1-я стадия — 17,0 мм; 2-я стадия — 18,0 мм; 3-я стадия — 20,0 мм) [2].
Для оптимизации диагностики использовали общепринятые рентгенометрические критерии на основе определения минеральной плотности костной ткани с помощью современного рентгеновского денситометра Lunar серии Prodigy (USA). В норме показатели минерализации колеблются в пределах стандартных отклонений (SD) от нормальных показателей пиковой массы, от —1,0 SD до +1,0 SD, или от 90 % до 110 %. При развитии флюороза возможны варианты: 1 степень от +1,0 SD до +3,0 SD (110 — 130 %); 2 степень от +3,0 SD до +4,0 SD (130 — 145 %);
3 степень более +4,0 SD или более 145 %. В данном исследовании остеоденситометром измеряли минеральную насыщенность костей: поясничного отдела позвоночника, правой и левой лучевой.
Кроме того, проводилось клиническое обследование рабочих с применением комплекса лабораторных, инструментальных методов исследования. При экспертизе связи заболевания с профессией анализировалась санитарно-гигиеническая характеристика каждого рабочего места.
РЕЗУЛЬТАТЫ
По данным Роспотребнадзора за последние 29 лет (1979 — 2008 гг.) концентрации фторсодержащих веществ в воздухе рабочей зоны электролизного цеха завода превышали ПДК и колебались от среднесменных до максимальноразовых величин по следующим показателям: газообразный фтор, соли фтористоводородной кислоты и фторсодержащая пыль (табл. 1). За последние годы наметилась тенденция к снижению их концентраций. Так, среднесменные концентрации гидрофторида снизились в 1,2 раза, максимальноразовые — в 2,4 раза. Максимальноразовые концентрации пыли глинозема снизились в 2,3 раза, хотя среднесменные остались на прежнем уровне. В то же время уровень фторсолей возрос за период 1989 — 1998 гг. в 1,5 — 1,8 раз.
В ходе исследования было установлено, что из 42 стажированных рабочих, проходивших углубленное обследование в условиях клиники, 37 человек (88 %) жаловались на боли в суставах, чаще локтевых, коленных. На боли в костях жаловались 17 рабочих (40,5 %), на боли в поясничном отделе позвоночника — 6 человек (14,3 %). Артралгии и оссалгии носили ноющий характер, усиливались к «непогоде», ночью, в тепле, при физических нагрузках. Пальпация передней поверхности голеней
Таблица 1
Концентрации фторсодержащих веществ в электролизном цехе завода за 1979-2008 гг. (мг/м3)
Интервал времени Газообразный фтор (ПДК - 0,5 мг/м3) Фторсоли (ПДК - 1,0 мг/м3) Пыль глинозема (ПДК - 6,0 мг/м3)
1 2 1 2 1 2
1979-1988 гг. 0,51 ± 0,04 1,63 ± 0,23 0,9 ± 0,07 2,39 ± 0,42 5,8 ± 0,43 19,9 ± 0,62
1989-1998 гг. 0,47 ± 0,03 1,05 ± 0,31 0,6 ± 0,05 1,36 ± 0,23 4,9 ± 0,41 13,2 ± 0,45
1999-2008 гг. 0,42 ± 0,03 0,67 ± 0,14 0,9 ± 0,07 2,5 ± 0,39 5,9 ± 0,43 8,5 ± 0,26
Примечание: в графе 1 приведены среднесменные концентрации веществ, в графе 2 - максимальноразовые.
у всех обследуемых была безболезненна. Боли при движении в крупных суставах отмечались в двух случаях. Тугоподвижность чаще в локтевых, коленных суставах и в поясничном отделе позвоночника наблюдалась у 19 человек (45,2 %).
При комплексном рентгенологическом исследовании опорно-двигательного аппарата в зависимости от изменений костной структуры все обследуемые были разделены на группы. Первая группа — 9 человек (21,4 %) — рабочие, «контактные» с фторидами с неизмененной костной тканью. Согласно общепринятым критериям, нормальная костная ткань диагностировалась при значениях Т-критериев в пределах стандартных отклонений от 1 SD до —1 SD включительно по данным осте-оденситометрии, что сочеталось с нормальной рентгеноморфологической картиной длинных трубчатых костей у данных лиц.
Следующая группа рабочих — 10 человек (23,8 %) не имели патологических отклонений в рентгеноморфологической картине костей, но по данным остеоденситометрии выявлялась остеопения при значениях от —1,1 SD до —2,5 SD в поясничном отделе позвоночника и лучевых костях.
Остеопороз был обнаружен у одного обследуемого (2,4 %) при показателе минерализации менее
— 2,5 SD, который рентгенологически проявлялся понижением плотности костей, истончением кортикального вещества длинных трубчатых костей, что обуславливало расширение костномозгового пространства.
У 12 (28,6 %) рабочих плотность поясничного сегмента позвоночника и лучевых костей была выше нормальных показателей минерализации, но рентгенометрических и морфологических критериев остеосклероза не было выявлено. Представленная группа рабочих, с отдельными признаками флюороза, является группой повышенного риска. Именно в ней наиболее часто диагностируются случаи профессионального флюороза.
Из всех обследованных диагноз «костный флюороз» был установлен у 10 рабочих (23,8 %).
Согласно классификации флюороза, обнаруженные костные изменения по степени выраженности и тяжести у данных лиц соответствовали первой стадии флюороза. Они относятся к так называемой токсико-химической остеопатии, в данном случае речь идет об остеопатии первой стадии. Данные изменения костной ткани при флюорозе первой стадии укладывались в картину
начального остеосклероза. Рентгенологически остеосклеротические изменения в трубчатых костях у обследуемых выражались сгущением рисунка костной структуры и более четким очертанием их контуров. Кроме того, отмечалось повышение плотности дистального метафиза лучевой кости (40,0 %), проксимального метадиафиза большеберцовой кости (70,0 %), эндостальной реакции в виде сужения костномозговых каналов и повышение коэффициента гиперостоза средней трети диафиза лучевой кости (50,0 %). Обращала на себя внимание симметричность в локализации склеротических изменений, которые образуясь в лучевых костях, представляли собой зеркальное отражение друг друга.
У больных с диагнозом «флюороз» показатели минерализации по данным остеоденситометрии колебались в пределах стандартных отведений от 1,7 SD до 3,5 SD в дистальных отделах лучевых костей (в среднем 2,5 SD), в позвонках поясничного отдела позвоночника от 1,1 SD до 2,7 SD (в среднем 1,9). Денситометрическое исследование объективно подтвердило увеличение плотности костной ткани при флюорозе.
Наряду с наличием остеосклероза, в ходе исследования были обнаружены и другие патологические изменения осевого скелета и конечностей. Характерной особенностью поражения суставов, выявленного у 100,0 % больных данной группы с диагнозом «флюороз», являлась симметричность проявлений, отсутствие выраженной деформации, в редких случаях отмечено поражение межфа-ланговых суставов кистей рук (10,0 %). Сочетание остеоартроза локтевых и коленных суставов обнаружено в 20,0 % случаев. Изменения в трех суставах диагностировались в 10,0 % случаев. Поражения позвоночника носили картину остеохондроза шейного отдела в 20,0 % наблюдений и поясничного
— в 10,0 %. При рентгенологическом исследовании в крупных суставах (70,0 % — локтевые, 30,0 %
— коленные) определены дегенеративно-дистрофические изменения, проявляющиеся сужением суставной щели, наличием субхондрального склероза и краевых костных разрастаний. Заболевания опорно-двигательного аппарата, в основном, были оценены первой клинико-рентгенологической стадией без выраженных нарушений функции.
Вероятно, что высокая распространенность указанных дистрофических изменений связана не только с воздействием фтора и его соединений, но и со спецификой значительной физической нагрузки
на определенные отделы скелета, а также неблагоприятными метеорологическими факторами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Материалы выполненных исследований свидетельствуют о многообразии изменений опорнодвигательного аппарата у рабочих электролизного цеха Иркутского алюминиевого завода, труд которых связан с воздействием комплекса вредных производственных факторов. Приоритетными токсикантами в воздухе рабочей зоны продолжают оставаться газообразный фтор, соли фтористоводородной кислоты и пыль глинозема, превышающие ПДК, способные вызвать патологические изменения осевого и периферического отделов скелета.
Комплексное рентгенологическое обследование стажированных лиц позволило диагностировать изменения в виде остеосклеротической перестройки костной структуры начальной степени выраженности в 23,8 % случаев, остеопении — в 23,8 %, остеопороз обнаружен у одного рабочего.
Рентгенография с клином — эталоном плотности и последующей остеоденситометрией дает возможность довольно точно оценить минерализацию костей. Данный метод доступен, позволяет повысить качество обследований, что необходимо для ранней диагностики остеопатий у рабочих.
Полученные предварительные данные определяют важность учета состояния костной системы рабочих алюминиевого производства и требуют дальнейшего нашего наблюдения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.Я. Экология и утилизация отходов в производстве алюминия. — Новосибирск, 1997. — 159 с.
2. Гринберг А.В. Рентгенодиагностика профессиональных заболевании костей и суставов. — Медгиз. - 1962. - С. 162-173.
3. Дружинин В.Н. Рентгенометрия в комплексной диагностике фтористых остеопатий профессионального генеза // Мед. труда и пром. экология. - 2007. - № 10. - С. 13-17.
4. Жовтяк Е.П. и др. Клинико-рентгенологическая диагностика и классификация профессионального флюороза // Мед. труда и пром. экология. - 2000.- № 3. - С. 17-20.
5. Жовтяк Е.П. и др. Хроническая профессиональная интоксикация фтором и его соединениями: пособие для врачей. - Екатеринбург, 2003. - 16 с.
6. Зислин Д.М. Клинико-экспериментальные данные к обоснованию докостной стадии профессионального флюороза // Гиг. труда и проф. заболевания. - 1982. - № 3. - С. 39-41.
7. Лихачева Е.И. и др. Приоритетные факторы профессионального риска и состояние здоровья рабочих Уральских алюминиевых заводов // Профессия и здоровье : мат. III Bcepoc. конгресса. - М., 2004. - С. 119-121.
8. Рослый О.Ф., Жовтяк Е.П., Лихачева Е.И. Актуальные вопросы медицины труда при рециклинге алюминия // Профессия и здоровье : мат. I Bcepoc. конгресса. - М., 2002. - С. 89-91.
Сведения об авторах
Калинина Оксана Леонидовна - аспирант Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН, ассистент кафедры внутренних болезней с курсами профессиональной патологии и военно-полевой терапии ИГМУ (664003, г Иркутск, ул. Красного Восстания, 1; тел.: 8 (914) 873-45-82)
Бахтина Алла Максимовна - врач-рентгенолог клиники Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН
КасьяновскаяВалентина Павловна - врач-невролог клиники Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, г. Ангарск, 12-а микрорайон, 3; тел.: 8 (3952) 55-43-27)
