CC BY
3
с Н. П. СЕТКО. 199Э УДК 613.6:665.72
Н. П. Сетко
БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ РАБОЧИХ, ЗАНЯТЫХ В ПЕРЕРАБОТКЕ
МНОГОСЕРНИСТОГО ГАЗА И КОНДЕНСАТА
Медицинская государственная академия, Оренбург
Интенсивное освоение природных богатств человеком, развитие и совершенствование газоперерабатывающей промышленности приводят к нарастанию промышленных отходов, которые поступают в окружающую среду и наносят огромный ущерб не только окружащей среде, но и человеку. Химический состав выбросов предприятий по очистке и переработке многосернистого газа и конденсата содержит много соединений, не имеющих аналогов в живом организме, а поэтому не имеющих и природных ферментов, способных их расщепить до простых атомов. В связи с этим адаптационные механизмы, выработанные эволюционным процессом, часто оказываются неспособными обеспечить гомеостаз — равновесие внутренней среды организма с антропогенно-измененной средой.
Длительное воздействие техногенных факторов газовой промышленности в настоящее время обусловливает необходимость исследования эндо-экологического статуса рабочих, который в свою очередь позволит оценить адаптационные резервы организма в изменяющейся экзоэкологической обстановке, а также выявить преморбидные состояния и на этой основе разработать комплекс мероприятий по первичной профилактике заболеваний рабочих.
Состояние эндоэкологического статуса рабочих основных профессий газоперерабатывающей промышленности (ГПП) и рабочих контрольной группы, где отсутствует химический фактор, оценено путем исследования некоторых биохимических констант, отражающих состояние обменных процессов в организме. В связи с этим мы изучали активность фруктоза-1-фосфатальдолазы [2], аспартат- и аланинаминотрансферазы [11]. Учитывая, что природный газ и конденсат содержат большое количество сероводорода и серооргани-ческих соединений, которые являются ингибиторами железосодержащих ферментов и обладают высокой реакционной способностью соединяться с металлами, мы исследовали активность каталазы крови [5|, определяли содержание сывороточного железа [9]. Содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови оценивали путем определения диеновых конъюга-тов [6] и малонового диальдегида с помощью тио-барбитуровой кислоты. Проницаемость эритроци-тарных мембран определяли методом В. Н. Кол-макова, Л. Н. Белозеровой. Помимо этого, изучали обмен серы в организме [1], определяли содержание в сыворотке супероксиддисмутазы [7| и це-рулоплазмина [4|.
В процессе подготовки, очистки и переработки многосернистого природного газа при различных технологических операциях теряется часть извлекаемого газа. Гигиеническая обстановка при переработке многосернистого газа и конденсата во многом обусловлена высокой коррозирую-
щей способностью сероводорода, вызывающего ускоренное сульфидное разрушение технологических установок, газоконденсатопроводов, запирающей, регулирующей и предохранительной арматуры |3, 10], а также способностью сероводорода и других газов выделяться в воздух рабочих помещений, зон обслуживания при исправном состоянии оборудования и допустимой с технологической точки зрения, разгерметизации его нередко в количествах, представляющих опасность для работающих людей. Важно отметить, что существует связь между всеми участками технологического процесса, загрязняющими веществами и источниками их выделения. К загрязняющим веществам относятся углеводороды, сероводород, меркаптаны, входящие в состав природного газа; сернистый газ, серный ангидрид, окислы азота, окись углерода и углекислый газ, образующиеся при сжигании газа, и другие токсичные вещества, которые вынужденно используют на разных стадиях технологических процессов подготовки и переработки газа — метанол, моноэтаноламин, ди-этаноламин и т. д. Нами установлено, что на всех участках технологического процесса рабочие основных профессий и прежде всего машинисты, операторы и слесари подвергаются комбинированному воздействию начальных, промежуточных и конечных продуктов переработки многосернистого природного газа и конденсата в концентрациях, в ряде случаев превышающих ПДК. Кроме того, учитывая однонаправленность действия комплекса сернистых соединений, рассчитанный по абсолютным концентрациям коэффициент комбинированного действия колебался на разных рабочих местах от 3,2 до 9,8.
Известно, что человеческий организм имеет достаточно мощные адаптационные системы и механизмы, которые позволяют ему в изменяющихся условиях внешней среды приспосабливаться. Однако при нарастании концентрации ксенобиотиков, интенсивности или времени воздействия, их сочетаний друг с другом адаптационные системы начинают работать с большей перегрузкой. В ряде случаев организм не может компенсировать химическое напряжение и переходит в состояние утомления или истощения всего организма или отдельных систем, которое В. Г. Казначее-вым названо "антропоэкологическое утомление".
Проведенные исследования показали, что у рабочих, которые подвергаются неблагоприятному воздействию серосодержащих химических веществ (сероводород, сернистый ангидрид, смесь природных маркаптанов и т. д.), изменен в организме обмен серы. Так, согласно данным таблицы, у рабочих ГПП в сыворотке крови происходит накопление наряду с сульфатами окисленных и эфиросвязанных фракций серы, которые превышают контрольные показатели соответственно на 24,14, 290 и 134,46%.
3-М5
- 17 -
Содержание в сыворотке крови рабочих различных форм серы (в мг%)
Группа Формы серы
окисленные эфиросвязанные неорганическая
Контрольная 5,80 ± 0,43 2,00 ± 0,20 3,54 ±0,31 Рабочие ГПП 7,20 ± 0,38 7,80 ± 0,10 8,30 ± 0,93 р < 0,05 < 0,01 < 0,01
Накопление окисленных форм серы с их дальнейшей диссоциацией в свою очередь способствует усилению ПОЛ, что находит свое подтверждение в увеличении в сыворотке крови малонового диальдегида до 35,23 ± 0,89 ед. опт. пл. при показателях в контрольной группе 26,05 ± 3,23 ед. опт. пл. (р < 0,05). Активация ПОЛ, в том числе окисление фосфолипидов клеточных мембран, значительно повышает проницаемость клеточных мембран эритроцитов у рабочих основных профессий, о чем свидетельствует высокий процент гемолиза эритроцитов в среде с различным разведением мочевины.
Серосодержащие ксенобиотики обладают рядом особенностей, придающих им свойства химических агрессоров. Многие из них способны вступать во взаимодействие с рецепторами клеточной мембраны, образовывать с ней прочные комплексы и проявлять поэтому свойства антиметаболитов, т. е. конкурентов необходимых клетке веществ. Нами установлено, что у рабочих ведущих профессий ГПП почти в 2 раза возросла перекис-ная резистентность эритроцитов крови по сравнению с лицами контрольной группы, а содержание церулоплазмина, обладающего антиоксидат-ными свойствами, снизилось на 37,71%. Имея активные химические группы, серосодержащие ксенобиотики легко вступают во взаимодействие с металлами и биологически активными соединениями. Так, у рабочих ГПП зарегистрировано достоверное снижение геминных соединений железа (гемоглобина, каталазы) и сывороточного железа. Содержание гемоглобина составило 13,7 ± 0,8% при 16,2 ± 0,4% в контроле (р < 0,05), при этом низкое содержание гемоглобина у рабочих соответствует сниженному числу эритроцитов в крови — 3,76 ± 0,52 млн/мкл при 5,75 ± 0,48 млн/мкл в контрольной группе (р < 0,05). Установленная нами корреляция между содержанием эритроцитов и гемоглобина в крови рабочих ГПП, вероятно, связана с уменьшением количества геминного железа вследствие его связывания с сероводородом и образованием комплекса РеБ; нужно учесть также данные Б. Т. Са11-тёега о том, что при физиологическом лизисе эритроцитов железо освобождается и откладывается в ретикулоэндотелиальной системе, а затем вновь используется при синтезе гемоглобина [10]. Одновременно активность железосодержащего фермента каталазы у рабочих ГПП была снижена от 31,63 до 34,09% в сравнении с контролем. Содержание же сывороточного железа, выполняющего функции переноса и депонирования железа в организме [3, 8], у рабочих основных профессий составило 127,6 ± 12,5 мкг% при показа-
телях в контрольной группе 280,79 ± 18,2 мкг% (р < 0,001).
Важно акцентировать внимание на том, что серосодержащие ксенобиотики, попадая в организм, изменяют активность многих ферментов, в том числе, что особенно важно, и активность ферментов детоксикации. Так, нами установлено повышение у рабочих активности органоспеци-фического фермента печени фруктозо-1-фосфа-тальдолазы, содержание которой в сыворотке крови рабочих составило 1,58 ± 0,15 ед. Отмечено также в 3,5—5 раз повышение активности в сыворотке крови рабочих основных профессий гранса-миназ, которые имеют первостепенное значение как в биосинтезе аминокислот, так и в процессе превращения аминокислот во вторичные и конечные продукты азотистого обмена.
Таким образом, проведенные нами исследования позволяют заключить, что биотрансформация серосодержащих ксенобиотиков в организме рабочих имеет фазу биологического окисления (гидроксилирования, аминирования, карбоксили-рования), в результате которого в данном случае не происходит полного превращения ксенобиотиков в водорастворимые и менее токсичные метаболиты, так как сами ксенобиотики изменяют функции ферментов и вместо детоксикации развивается токсификация.
Второй фазой биотрансформации является реакция серосодержащих ксенобиотиков металло-и дисульфидсодержащими протеинами, в результате которой у рабочих изменяется функция железосодержащих ферментов.
Третьей фазой биотрансформации является конъюгирование образовавшихся метаболитов, метилирование сернистых комплексов. Эти реакции у рабочих ГПП также нарушены, в результате чего замедлено выведение из организма образовавшихся метаболитов. Иными словами, у рабочих предприятий по переработке многосернистого природного газа и конденсата в условиях техногенной нагрузки адаптационные механизмы не способны обеспечить гомеостаз — равновесие внутренней среды организма с антропогенно-из-мененной средой.
Литература
1. Боидаренко А. С., Дементьева А. М., Карно Э. Л. и др. // Лаб. дело. - 1968. — № 11. — С. 666-668.
2. Жидкова А. В., Белеева Н. #., Воронова К. В. // Биохимические методы исследования в гигиене. — М., 1973. — С. 38-45.
■3. Кисынская М. Т. // Здравоохранение. — Кишинев, 1969. — № 2. - С. 55-57.
4. Колб В. Г., Камышников В. С. Справочник по клинической химии. — Минск, 1982.
5. Пушкина Н. И. Биохимические методы исследования. — М„ 1963.
6. Стальная И. Д. // Современные методы в биохимии. — М„ 1977. - С. 63-64; 66-68.
7. Beauchamp Ch., Frulorich F. // Anal. Biochein. — 1971. — Vol. 44, N 1. - P. 276-287.
8. Charlton R. W., Jacobs P.. Torrance J. D., Bolhmell Т. H. Ц Lancet. - 1963. - Vol. 2, N 7311. - P. 762-764.
9. Garawav W. T. // Clin. Chem. - 1963. - Vol. 9. - P. 188.
10. Collendr S. T. // Proc. R. Soc. Med. - 1962. - Vol. 55, N 2. - P. 145-146.
11. Reitman S., Frankel S. A. // Amer. J. clin. Patliol. — 1957. -Vol. 28. - P. 56-60.
Поступила 20.05.97
