CC BY
39
УДК 613.63:616
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ЛАБОРАТОРНЫХ МАРКЕРОВ
ОЦЕНКИ НАРУШЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Г.В. Тимашева, А.Б. Бакиров, Э.Т. Валеева, К.З. Сакиев, Э.Ф. Репина, В.А. Мышкин, З.И. Намазбаева
ФБУН«Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и
экологии человека», г. Уфа РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»
МЗСР РК, г. Караганда
Представлены результаты комплексных лабораторных обследований работников производства стекловолокна с применением биохимических и гематологических методов исследования. Установлены наиболее выраженные и ранние изменения в процессах окислительного метаболизма (снижение активности ката-лазы, повышение уровня малонового диальдегида) и уровнях показателей липид-ного обмена сыворотки крови. Выявлено повышение доли лиц с нарушениями по данным показателям с увеличением стажа работы на производстве. Определены коэффициенты диагностической чувствительности изученных лабораторных тестов. На основании полученных результатов обоснованы лабораторные маркеры, применение которых целесообразно использовать для диагностики доклинических нарушений у работников производства стекловолокна.
Ключевые слова: производство стекловолокна, лабораторные исследования, показатели окислительного метаболизма, липидограмма, маркеры ранних нарушений
Актуальность. В последние годы ведется интенсивный поиск информативных методов оценки ранних изменений в организме при воздействии химических загрязнителей среды, что позволит разработать систему тестов для своевременной диагностики и профилактики функциональных нарушений в организме человека. Известно, что повреждающее действие химических веществ, присутствующих в воздухе рабочей зоны, связано с их взаимодействием со структурными компонентами клеток [1,9], это влечет за собой нарушения метаболических процессов в клетках, и лежит в основе формирования патологических процессов в организме. В связи с этим, весьма актуальным является обоснование лабораторных маркеров нарушений, связанных с воздействием токсических веществ, позволяющих диагностировать ранние доклинические изменения в организме при воздействии факторов производственной среды и прогнозировать развитие заболеваний, связанных с условиями труда [2,5,7,8].
ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Хроническое длительное воздействие химических факторов вызывает цепь изменений в организме, которые могут приводить к развитию патологических процессов. Изменение метаболических процессов предшествует развитию различных заболеваний, в том числе заболеваний, обусловленных профессиональными факторами. Прогнозы донозологического состояния, поиск ранних изменений в организме являются эффективным путем снижения риска развития профессиональных заболеваний [2].
Производство стекловолокна находит широкое применение в строительстве, нефтедобывающей и других отраслях промышленности. Среди вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны данного производства, наиболее опасными являются химические соединения второго-четвертого классов опасности: стекловолокно и пыль стекла, сложные эфиры, ароматические углеводороды (бензол и его производные), канцерогены (толуол, ксилол, стирол, формальдегид), соединения кремния. В результате проведенных санитарно-гигиенических исследований было установлено, что на работников данного химического производства воздействует комплекс факторов рабочей среды и трудового процесса (химический, шум, тяжесть и напряженность трудового процесса, неблагоприятный микроклимат). В целом, условия труда работников соответствовали вредному классу -3.3 [4].
Целью данной работы было обоснование лабораторных биомаркеров для диагностики ранних изменений в организме работающих, подвергающихся воздействию факторов производственной среды при изготовлении стекловолокна.
Материалы и методы исследований. Были выполнены комплексные лабораторные исследования у 347 работников производства стекловолокна в ходе периодического медицинского осмотра, проведенного отделом охраны здоровья работающих ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека». По профессиональной принадлежности обследованные работники распределились следующим образом: операторы получения непрерывного стекловолокна (30,5%), размотчики (21,3%), вязальщики (19,3%), ткачи (17,8%) и эмульсовары (10,2%). Группу сравнения составили 114 работников, не имеющие контакта с химическими факторами на производстве.
Для оценки метаболических нарушений состояния здоровья работающих были проведены следующие исследования: гематологические с дифференциальным подсчетом лейкоцитарной формулы, биохимические по оценке состояния свободно-радикальных процессов и антиоксидантной защиты (определением продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) по уровню малонового диальдеги-да и активности каталазы), определялись показатели липидного спектра сыворотки крови (содержание общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), индекс атерогенности (ИА) и энзимодиагностика для оценки функционального состояния печени (активность аспартатаминотранс-
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
феразы (ACT), аланинаминотрансферазы (AJIT), у-глутамилтрансферазы (ГТТ), щелочной фосфатазы (ЩФ)), содержание билирубина. Для оценки эндогенной интоксикации проведено определение уровня молекул средней массы при X 254 нм, при X 280 нм. Лабораторные исследования проводились согласно общепринятым методикам [3].
Результаты исследования обработаны с использованием пакета прикладных программ статистического анализа «Statistiсa for Windows» с определением средних величин, показателя достоверности по коэффициенту Стьюдента (t) и уровня значимости (р). Для определения лабораторных маркеров ранних метаболических нарушений при воздействии химических факторов производства было проведено изучение изменений уровней и частоты отклонений от норм лабораторных показателей у обследованных работников в зависимости от стажа работы. Далее проведено ранжирование процента отклонений от нормы по пятиступенчатой шкале, что позволило определить информативные биомаркеры ранних метаболических нарушений у работников.
Результаты и обсуждение. Исследование активности окислительных и антиокислительных процессов у работников установило значительные изменения по всем изучаемым показателям. Установлено статистически значимое повышение среднегрупповых значений уровня ПОЛ, снижение активности каталазы у работников основной группы относительно уровня данных показателей у обследованных группы сравнения (таблица).
Таблица - Показатели состояния свободно - радикального процессов и антиоксидантной активности организма у работников производства стекловолокна в зависимости от стажа
Показатели, Статистические Стаж работы
референтные параметры до 5 лет 6-10 лет 11-15 лет 16 и более
значения
1 2 3 4 5 6
Средние M±m 0,29±0,009*** 0,28±0,08** 0,34±0,01*** 0,28±0,01**
молекулы Откл.от 77,0±14,7 65,2±10,15 100±13,5 86,2±14,6
Х254 0,226- нормы, Р±р
0,266у.е.
Средние M±m 0,35±0,03 0,34±0,026 0,31±0,016 0,31±0,083
молекулы Откл. от 67,2±6,14 73,9±9,36 50,0±8,34 97,5±15,6
Х280 0,276- нормы, Р±р
0,316
Каталаза- M±m 16,10±1,16*** 14,86±0,91*** 16,22±2,71* 15,7±3,64*
10,6-23,0 Откл.от 20,1±2,23 23,2±3,45 20,1±3,45 50,0±5,67
мкат/л нормы, Р±р
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Продолжение таблицы
1 2 3 4 5 6
ПОЛ M±m 4,90±0,51*** 4,57±0,23*** 3,58±0,35* 4,7±1,14*
1,47-4,31 Откл. от 40,4±3,45 42,1±1,23 33,0±4,34 50,0±6,23
мкмоль/л нормы, Р±р
Примечания -
* - достоверность различий с группой сравнения (р<0,05)
*** - достоверность различий с группой сравнения (р<0,001)
Выявлено увеличение продуктов ПОЛ у 45,5% всех обследованных. Необходимо подчеркнуть, что у работников производства обнаружены повышенные значения уровней перекисного окисления липидов уже при стаже до 5 лет по сравнению с данными группы сравнения (p<0,001), которые по мере увеличения контакта с вредными факторами производства, оставались стабильно высокими. Изучение антиоксидантных процессов по активности каталазы показало снижение активности фермента у 26,7% всех работников. Интересен характер изменений активности каталазы: если при стаже до 5 лет снижение установлено у каждого пятого работника, то при стаже более 15 лет - у половины обследованных. Активация процессов свободнорадикального окисления липидов у работников, наряду со снижением функции антиоксидантной системы организма, возможно является одним из факторов производственной обусловленности обнаруженных изменений.
Характеризуя показатели эндогенной интоксикации, следует подчеркнуть, что уровень среднегрупповых значений и частота встречаемости повышенных уровней среднемолекулярных пептидов весьма высока относительно уровня данных показателей у обследованной группы сравнения (p<0,05). Высокие значения среднемолекулярных пептидов характеризуют наличие эндогенной интоксикации у работников изучаемого производства.
Исследование функционального состояния печени по активности ферментов выявило статистически значимое повышение ГГТ у 22,1% работников, АЛТ и АСТ у 11,3% и 6,9% обследованных соответственно, что достоверно чаще по сравнению с лицами контрольной группы (р<0,05). Обнаружено повышение активности ЩФ у 10,2% Необходимо отметить высокую встречаемость гиперфер-ментемии ГГТ у 32,9%, АЛТ у 17,6%, АСТ у 16,2% и щелочной фосфатазы у 9,6% обследованных со стажем до 5 лет что, возможно, обусловлено воздействием вредных веществ на функциональное состояние печени.
Установлены выраженные изменения со стороны липидного обмена: повышение общего холестерина у 58,0 % и понижение фракции холестерина высокой плотности у 32,2% обследованных. Нами выявлено, что частота нарушений ли-пидного спектра повышается в зависимости от стажа работы: 51,7% обследованных производства стекловолокна со стажем до 5 лет и 81,0% со стажем более 15 лет имели пограничные и повышенные значения общего холестерина. Аналогичная тенденция установлена для уровня а-холестерина: у 40,0% обследованных со ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
стажем до 5 лет и у 50,0% со стажем более 15 лет обнаружен пониженный уровень а-холестерина. Уровень ТГ был повышен у каждого пятого (21,5%) работника данного производства. Проведенный нами анализ возрастных изменений показателей липидного спектра не выявил четкой зависимости повышения частоты отклонений уровня холестерина и ТГ от нормы в зависимости от возраста, что позволяет предположить о неблагоприятном действии производственных факторов, и прежде всего химических веществ, на липидный метаболизм работников стекловолокна. Необходимо отметить, что нарушения липидного обмена, обнаруженные у работников уже при стаже работы до 5 лет, являются высоким риском развития атеросклеротических процессов. Полученные результаты подтверждают значимость исследований метаболизма липидов в ранней диагностике сердечнососудистых заболеваний.
Определение уровня мочевины установило повышение ее у 6,1% обследованных по сравнению с группой сравнения, что характеризуeт нарушение функционального состояния почек, как важнейшего органа детоксикации.
При сравнении частоты отклонения гематологических показателей от нормы были установлены наибольшие отклонения у работников основной группы: снижение уровня гемоглобина у 30,8%, лейкоцитоз у 12,8±2,4%, повышение СОЭ у 8,2±1,9%, нейтрофилез у 24,1±3,1%, лимфоцитоз у 16,4±2,7% и эритроцитоз у 9,2±2,1% обследованных. Данные нарушения установлены уже у работников со стажем до 5 лет. Анализ результатов исследований, полученных у работников с различным стажем работы на производстве, выявил повышение доли лиц с эри-троцитозом и пониженным уровнем гемоглобина в зависимости от стажа обследованных лиц. Повышение уровня лимфоцитов можно рассматривать как проявление неспецифической реакции организма рабочих в ответ на токсическое воздействие продуктов производства, и указывает, вероятно, на наличие сенсибилизирующих свойств отдельных продуктов данного производства. Выявленные гематологические отклонения свидетельствуют о формировании интоксикационно-воспалительного синдрома, формирующегося, вероятно, в ответ на воздействие вредных веществ, присутствующих в воздухе рабочей зоны производственных помещений.
На основании полученных результатов были рассчитаны коэффициенты диагностической чувствительности изученных лабораторных показателей и проведено ранжирование процента отклонений от нормы по пятиступенчатой шкале. Среднегрупповые значения коэффициентов диагностической чувствительности изученных показателей следующие: по уровню средних молекул X - 280 - 4,9 у.е., средних молекул X 254 - 4,8; ПОЛ - 4,4; по активности каталазы - 4,1; по активности гамма-глутамилтрансферазы - 4,03; аланинаминотрансферазы - 3,9; аспар-татаминотрансферазы - 3,76; щелочной фосфатазе - 3,6; по индексу атерогеннос-ти - 4,59; холестерину - 4,4; ХС ЛПНП - 4,31; триглицеридам - 3,7; гемоглобину-2,6; лейкоцитам - 2,2.
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
Заключение. У работников производства стекловолокна наиболее выраженные и ранние изменения диагностированы в процессах окислительного метаболизма, что проявлялось в повышении уровня ПОЛ, понижении активности ката-лазы, повышении уровня среднемолекулярных пептидов, что связанно, очевидно, с повышенной реакцией организма на химические раздражители, вследствие этого, наблюдаются отклонения от нормы по данным биохимическим показателям у работников производства уже в первые годы работы на предприятии. Установлены значительные нарушения липидного обмена, выражающиеся в увеличении атерогенных фракций и снижении антиатерогенных фракций холестерина, частота изменений которых повышалась в зависимости от стажа работы на производстве у работников основной профессиональной группы. Данные нарушения являются повышенным риском развития атерогенных процессов и сердечно-сосудистой патологии у работающих. Выявлены изменения гематологических показателей - повышение числа эритроцитов, снижение уровня гемоглобина, лейкоцитоз. На основании оценки и ранжирования метаболических изменений обоснованы наиболее значимые лабораторные маркеры, применение которых целесообразно использовать для диагностики ранних нарушений и степени их выраженности у работников производства стекловолокна.
Полученные результаты клинических исследований хорошо согласуются с данными экспериментальных работ, проведенных в отделе токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных института. В процессе моделирования химически индуцированных видов патологии были определены показатели, отражающие наиболее ранние изменения в организме лабораторных животных. В экспериментах было установлено, что патофизиологическое значение имеют как активация, так и подавление активности процессов перекисного окисления липидов в печени и крови крыс. Активация была характерна для подострого, хронического интермиттирующего действия, а подавление активности - для острого цитотоксического действия [6].
Литература
1. Валеева Э.Т., Бакиров А.Б., Каримова Л.К. Профессиональные заболевания и интоксикации, развивающиеся у работников нефтехимических производств в современных условиях // Экология человека. - 2010. - №3. - С.19-23.
2. Измеров Н.Ф. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020г. («Стратегия 2020») и сохранение здоровья работающего населения России // Медицина труда и пром. экология. - 2012. - №3. - С.1-8.
3. Клиническая лабораторная диагностика: справочник для врача / под ред. В.А. Яковлева. - СПб.: Гиппократ, 1997.
4. Красовский В.О., Максимов Г.Г. Физиолого-гигиеническая диагностика безвредного стажа по условиям труда. - Уфа, 2003.
ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
5. Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Бурмистрова Т.Б. Патоморфоз современных форм профессиональных заболеваний // Медицина труда и пром. экология. -2008. - №6. - С. 18-24.
6. Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Репина Э.Ф. Коррекция перекисного окисления липидов при повреждающих воздействиях (гепатотропные яды, гипоксия, стресс). - Уфа, 2012.
7. Павловская Н.А., Рушкевич О.П. Биомаркеры для ранней диагностики последствий воздействия угольной пыли на организм шахтеров // Медицина труда и пром. экология. - 2012. - №9. - С.36-42.
8. Тимашева Г.В., Кузьмина Л.П., Бадамшина Г.Г, Каримова Л.К. Роль лабораторных исследований в диагностике ранних метаболических нарушений у работников нефтехимического производства // Медицина труда и пром. экология. -2013. - №3. - С. 15-24.
9. Тимашева Г.В., Бадамшина Г.Г., Бакиров А.Б., Каримова Л.К. Особенности метаболических изменений в лимфоцитах и нейтрофилах крови у работников нефтехимического производства // Медицинский Вестник Башкортостана. -2012. - №3. - С.5-8.
Тужырым
Биохимиялы; жэне гематологиялы; зерттеу эдютерш колданып шынытал-шьщтар eндiрiсшщ жумыскерлерше журпзшген кешендi зертханалы; зерттеулер-дщ нэтижелерi усынылды. Тотыктандыргышты; зат алмасу процесшде (каталаза белсендшгшщ темендеу^ малонды; диальдегид децгешнщ кeтерiлуi) жэне кан сарысуыныц липидтiк алмасу кeрсеткiштерi децгешнде ерте жэне айкын керсе-тiлген езгертулер аныкталды. Эндiрiстегi ецбек eтiлiмшщ eсуiмен кeрсеткiштер деректерi бойынша бузылулары бар тулгалардыц артканы аныкталды. Зерттелген зертханалы; тесттерден диагностикалы; сезiмталдык коэффиценттерi аныкталды. Алынган нэтижелер непзшде зертханалы; маркерлер дэлелдендi, оны шынытал-шыктар eндiрiсшщ жумыскерлершде клиникага дешнп бузылуларды диагности-калау Yшiн колданган дурыс.
TYwndi свздер: шыныталшыктар e^^^i, зертханалы; зерттеулер, тотыктандыр-гышты; зат алмасу кeрсеткiштерi, липидограмма, ерте бузылулардыц маркерлерi
Summary
This paper reviews the results of complex laboratory examinations among workers manufacturing fiber glass. The most pronounced and early changes in oxidative metabolism processes (reduced catalase activity, increased malonic dialdehyde) and rates of blood serum lipid metabolism indicators were determined. The examination has revealed an increased number of workers with disorders related to these indicators with
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
increasing length of work. The examination has revealed diagnostic sensitivity factors of the laboratory tests conducted. Based on the data obtained, we have developed laboratory markers that are suitable for diagnosing early preclinical disorders among fiber glass manufacturing workers.
Key words: fiber glass manufacturing, laboratory studies, oxidative metabolism indicators, lipidogram, markers of early disorders
УДК 616.1/90-053.3(574.54)
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПЕРВИЧНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПОДРОСТКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В ПРИАРАЛЬЕ
А.О. Уресаев, Н.К. Дюсембаева
РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»
МЗСР РК, г. Караганда
Статья посвящена изучению показателей заболеваемости подростков, проживающих в Приаралье. Проблемы зависимости здоровья человека от условий среды обитания относятся к числу ключевых в современной медицине. Неблагоприятные факторы окружающей среды обуславливают ухудшение уровня здоровья, влияют на формирование хронических заболеваний, социальным последствием которых является инвалидность и смертность. С другой стороны, увеличение показателей смертности и инвалидности, уже в подростковом возрасте вызывает существенный экономический ущерб.
Ключевые слова: подростковый возраст, экологически обусловленные заболевания, уязвимая группа населения, преобладающая патология
Актуальность. Охрана здоровья и обеспечение благоприятных условий жизни населения является обязанностью государства в соответствии с Конституцией Республики Казахстан. За годы независимости Казахстан обеспечил формирование и последовательную реализацию государственной политики в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. О постоянном внимании к этим вопросам свидетельствует целый ряд Указов Президента РК, Постановлений Правительства РК, разработка целевых Государственных программ по улучшению экологической обстановки и здоровья населения [1,2].
Экология и здоровье человека - одна из актуальных проблем, к которой в настоящее время привлечено внимание общественности как Республики Казахстан, так и всего мирового сообщества. Популяционное здоровье зависит от усло-
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №1 (50), 2016
