CC BY
28
Нотова С.В.*, Некрасов В.И.**, Фролова О.О.***
*Кафедра профилактической медицины Оренбургского государственного университета ‘‘Поликлиника МУ ОАО «Газпром», г. Москва ***Институт биоэлементологии Оренбургского государственного университета
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС РАБОТНИКОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ г. ОРЕНБУРГА
Для установления возможной зависимости «элементного портрета» рабочих от профессиональной принадлежности проведен сравнительный групповой анализ содержания химических элементов в волосах работников различных предприятий.
Материалы и методы
Оценка влияния производственных факторов на элементный статус человека проведена путем обследования элементного состава волос 289 работников промышленных предприятий и 186 служащих, занятых в непроизводственной сфере, идентичных по полу и возрасту. Работники промышленных предприятий были разделены на 3 группы в зависимости от характера производства: работники топливно-энергетического комплекса (ТЭК) (п = 118), рабочие машиностроительного завода, связанные с металлообработкой (п = 88), и рабочие химического производства, контактирующие с углеводородными соединениями (п = 83).
Все образцы волос подвергались пробопод-готовке согласно требованиям Методических рекомендаций «Скрининговые методы для выявления групп повышенного риска среди рабочих, контактирующих с токсичными химическими элементами» (М.: М3 СССР, 1989 г.), а также Методических указаний 4.1.1482-03 и 4.1.1483-03 «Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой» (М.: Минздрав России, 2003).
Анализ исследуемых образцов осуществлялся в лаборатории АНО «Центра биотичес-
кой медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.Яи.ЦОА.311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003). Для определения содержания химических элементов использовались методы атомно-эмиссионного (Optima 2000DV, PerkinElmer Corp.) и масс-спектраль-ного (ELAN 9000, PerkinElmer Corp.) анализов с индуктивно связанной плазмой, а также система пробоподготовки с использованием микроволнового разложения (Multiwave 3000, A. Paar) (Скальный и др., 2003).
Обработка результатов проводилась общепринятыми статистическими методами. Достоверность различий данных оценивалась с использованием критериев Стьюдента. Оценка корреляционных взаимосвязей между содержанием химических элементов в различных биосубстратах, пищевых продуктах и рационах проводилась с помощью ранговой корреляции по Спирмену с использованием программ «Statistica 6.0» и «Excel 2003» на РС.
Результаты исследования и обсуждение
При рассмотрении содержания макроэлементов в волосах представителей различных профессиональных групп выявлено (табл.1), что содержание в волосах натрия во всех группах выше нормы, но максимальные отклонения
Таблица 1. Содержание макроэлементов в волосах представителей различных профессиональных групп М±ш (мг/кг)
Профессиональные группы
Элемент ТЭК Машиностроение Химическое Служащие
(n =118) (n =88) п-во (n =83) (n =186)
Ca 814,9±87,2* 1926,31±269,02 1621,59±198,2 1432,21±118,7
K 322,8±32,8 103,96±26,9* 123,97±23,8* 441,17±89,6
Mg 198,5±9,5 223,87±29,5 192,41±24,2 161,48±13,1
Na 690,3±81,7 343,02±50,6* 401,29±57,9* 690,85±106,5
P 163,4±3,4* 135,84±4,5* 136,33±3,7* 147,76±3,4
Примечание - * - достоверная разница с группой служащих (р<0,05)
определяются у служащих и работников ТЭК -в 2,1 раза выше нормы и в 2 раза выше, чем у рабочих машиностроительного завода. Аналогичные результаты получены при оценке содержания калия - максимальные значения выявлены у служащих и работников ТЭК. У служащих содержание калия в 2,8 раза превышало верхнюю границу нормы и в 4 раза подобный показатель в группе рабочих машиностроительного завода. В группе работников ТЭК разница была не такой выраженной: по сравнению с нормой в 2 раза, а по сравнению с рабочими машиностроительного завода - в 3 раза. Среднее содержание фосфора соответствует оптимальному центильному интервалу во всех группах, но у работников ТЭК достоверно выше, а у машиностроителей и рабочих химического производства ниже, чем у служащих.
Содержание магния во всех группах превышает оптимальный центильный интервал, самое выраженное отклонение выявлено в группе машиностроителей - в 1,6 раза. Достоверной разницы между группами при оценке содержания магния не получено. Содержание кальция практически во всех группах соответствует норме, незначительное превышение в
группе машиностроителей, минимальные значения - у рабочих ТЭК.
При оценке распространенности отклонений от нормального содержания макроэлементов выявлено (рис. 1), что дефицит кальция характерен для 50% рабочих ТЭК, в этой профессиональной группе выявлено также самое большое количество лиц с повышенными значениями калия и натрия - 55,1% и 51,7% соответственно. Несмотря на то, что средние значения содержания фосфора соответствуют норме, для большого количества обследованных характерен дефицит содержания этого элемента в волосах: на химическом производстве - 50% лиц, а среди служащих - 36,6%.
Максимальное количество лиц с повышенным содержанием калия, натрия и фосфора выявлено среди рабочих ТЭК - 55,1%, 51,7% и 18,6% соответственно.
При оценке содержания эссенциальных и условно эссенциальных микроэлементов в волосах представителей различных профессиональных групп выявлено (табл. 2), что значения мышьяка, хрома и ванадия соответствуют норме, но у работников ТЭК они достоверно выше, чем у служащих.
Таблица 2. Содержание эссенциальных и условно эссенциальных микроэлементов в волосах представителей
различных профессиональных групп М±ш (мг/кг)
Профессиональные группы
Элемент ТЭК Машиностроение Химическое Служащие
(п =118) (п =88) п-во (п =83) (п =186)
АЭ 0,09±0,00* 0,06±0,01 0,07±0,02 0,06±0,00
Со 0,02±0,00 0,24±0,19 0,04±0,01 0,02±0,00
Сг 0,67±0,04* 0,86±0,21 0,48±0,05 0,47±0,02
Си 12,8±0,4 13,9±0,8 13,3±0,71 13,7±0,53
Ре 56,4±6,8* 31,2±7,16 21,9±3,9 24,4±2,0
I 1,71±0,32 4,39±1,4* 5,73±2,24* 1,09±0,14
Ьі 0,05±0,01* 0,17±0,03* 0,15±0,02* 0,09±0,01
Мп 1,12±0,09 1,22±0,36 0,69±0,14* 1,11±0,15
М 0,6±0,06 0,76±0,17 0,45±0,06 0,47±0,03
8е 0,31±0,01 0,43±0,03* 0,39±0,03* 0,32±0,02
8і 42,9±3,1 21,8±3,78* 19,1±1,57 39,8±2,59
V 0,1±0,01 0,17±0,08 0,07±0,01 0,08±0,00
Zn 171,3±3,5 191,3±5,74* 179,9±4,11 177,7±3,57
Примечание - * - достоверная разница с группой служащих (р<0,05)
Достоверных различий в содержании кобальта, никеля и меди у рабочих не получено. Содержание железа у энергетиков и машиностроителей превышает норму в 2,3 и 1,3 раза соответственно и у работников ТЭК достоверно выше, чем у служащих (в 2,3 раза, р<0,05). Достоверное различие между машиностроителями, работниками химического производства и служащими получено по йоду, селену и кремнию, причем содержание йода у рабочих химического производства превышает верхнюю границу референтных значений в 1,4 раза. Содержание лития выше нормы в обеих рассматриваемых группах, причем у рабочих химического производства достоверно выше (в 1,7 раза, соответственно), а у рабочих ТЭК достоверно ниже (в 1,8 раза), чем у служащих. Работники химического производства отличаются от служащих достоверно более низким содержанием марганца (в 1,6 раза).
При оценке распространенности отклонений содержания микроэлементов в волосах обследуемых различных профессиональных групп выявлено (рис. 2, 3), что практически для всех обследуемых, независимо от профессиональной принадлежности, характерно оптимальное содержание мышьяка и ванадия, дефицит селена и кобальта и избыток лития. При этом среди работников ТЭК дефицит селена характерен для абсолютного большинства обследуемых, повышенное содержание селена выявлено только у 1% служащих. Селен является антагонистом ряда тяжелых металлов (за счет нейтрализации процессов перекисного окисления липидов), поэтому его дефицит может потенцировать их накопление в организме работающих (Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004). Дефицит селена является также одной из причин нарушения обмена тиреоидных гормонов (Велдано-ва М.В., 2002), что является актуальным для жителей Оренбургской области.
Наибольшее количество лиц с дефицитом кобальта выявлено также в группе рабочих ТЭК (92%), при этом нет ни одного случая с избытком. В других профессиональных группах дефицит кобальта также имеет широкое распространение: среди служащих - 87%, машиностроителей - 60%, рабочих химического производства - 74%. Широкое распространение дефицита кобальта, вероятно, связано с высокими значениями содержания в волосах его антагониста - железа (Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004). Для подавляющего большинства рабочих
ТЭК характерно повышенное содержание железа - 82% случаев, в то же время не выявлено не одного случая с дефицитом этого элемента. В других профессиональных группах нет какой-либо яркой тенденции в распространенности дефицитов или избытков этого элемента, но и у машиностроителей и у служащих все же чаще встречается избыточное содержание этого элемента (27 и 33% соответственно), а не дефицит (18 и 19%). Показатели содержания в волосах хрома и меди у большинства обследуемых имели оптимальные значения.
Подобные результаты получены и при рассмотрении распространенности отклонений в содержании йода, цинка, никеля и кремния. Большой разброс в содержании марганца выявлен при оценке индивидуальных анализов. Максимальное количество лиц с избыточным содержанием марганца (34%) и минимальное с дефицитом (12%) встречается среди работников ТЭК. Среди работников химического производства обратная тенденция: наибольшее количество обследованных с дефицитом (42%) и минимальное - с избытком (18%) этого элемента.
Особый интерес вызывает оценка содержания токсичных и потенциально токсичных элементов в волосах представителей различных профессиональных групп.
При сравнении полученных результатов с оптимальным центильным интервалом выявлено, что значения содержания алюминия, бериллия, ртути, олова и титана во всех рассматриваемых группах соответствуют норме, в то же время для всех характерно повышенное содержание свинца.
Наибольшие превышения нормы выявлены в группе рабочих ТЭК и машиностроения, в 1,6 раза и 2,5 раза соответственно. В рабочих группах выявлено также повышенное содержание кадмия (у машиностроителей - в 4 раза, у рабочих ТЭК - в 3,2), а в группе служащих полученный результат соответствует верхней границе нормы. При сравнении содержания токсичных элементов в волосах обследованных в зависимости от характера производства выявлено, что у рабочих ТЭК по сравнению со служащими достоверно (р<0,05) выше содержание алюминия (в 2 раза), кадмия (в 3,2 раза), титана (в 1,5 раза) и достоверно ниже содержание олова (в 1,6 раза).
У машиностроителей, по сравнению со служащими, достоверно (р<0,05) выше содержание в волосах кадмия (в 4 раза), свинца (в 2,2 раза) и олова (в 2,3 раза). Минимальное количество
Рисунок 1. Распространенность отклонений содержания макроэлементов в волосах обследованных,
занятых в промышленности и служащих
Рисунок 2. Распространенность отклонений в содержании кобальта, хрома, меди и железа в волосах обследованных различных профессиональных групп
Рисунок 3. Распространенность отклонений в содержании йода, марганца, селена и цинка в волосах обследованных различных профессиональных групп
различий выявлено при сравнении рабочих химического производства и служащих, достоверно отличается только содержание алюминия (у служащих в 1,6 раза).
При оценке распространенности отклонений от нормы содержания токсичных элементов в рассматриваемых группах выявлено, что для большинства обследованных, не зависимо от характера производства, присущи оптимальные значения содержания ртути и примерно одинаковое во всех группах количество лиц с повышенным содержанием (от 5,7% до 7,6%). Ни в одной профессиональной группе не выявлено лиц с недостатком бериллия, в основном его значения соответствуют норме, а у части повышены (от 32% - среди служащих до 16% у рабочих химического производства и ТЭК). Полученные данные согласуются со средними популяционными показателями и, вероятно, в основном характеризуют геохимические особенности региона (Боев В.М. и др., 2004).
Распространенность отклонений от нормы содержания олова и титана имеет одинаковые
тенденции. Для большинства обследованных характерно нормальное их содержание, у рабо-чих-машиностроителей выявляется наибольшее количество отклонений: избыток титана - у 20% обследованных, олова - 9%, недостаток титана - 31%, олова - 27%.
Наибольший «разброс» определяется при оценке содержания алюминия, кадмия и свинца. Среди рабочих ТЭК выявлено наибольшее количество лиц с избыточным содержанием алюминия (38%) и кадмия (57%). Среди других групп, напротив, превалируют лица с недостатком алюминия (машиностроители - 73%, рабочие химического производства - 70%, служащие - 47%). Большая часть рабочих ТЭК и машиностроителей имеют избыток кадмия (57 и 53% соответственно) и свинца (50 и 51% соответственно).
Таким образом, характер профессиональной деятельности существенно влияет на элементный статус жителей г. Оренбурга, занятых в производственной сфере. Это указывает на необходимость строгого учета профессиональной принадлежности и профмаршрута при проведении эпидемиологических и медико-экологических исследований жителей городов.
Список использованной литературы:
1. Боев В.М. и др. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях. - Оренбург, 2003. - 390 с.
2. Велданова М.В. Дефицит йода у человека // Микроэлементы в медицине. - 2001. - Т. 2. - Вып. 1. - С. 6-10.
3. Любченко П.Н., Ревич Б.А., Левченко И.И. Скрининговые методы для выявления групп повышенного риска среди рабочих, контактирующих с токсичными химическими элементами. / Метод. реком., утв. М3 СССР 28.11.1988 г. - М., 1989. - 24 с.
4. Иванов С.И., Подунова Л.Г., Скачков В.Б., Тутельян В.А., Скальный А.В., Демидов В.А., Скальная М.Г., Серебрянский Е.П., Грабеклис А.Р., Кузнецов В.В. Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрией: Методические указания (МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03). - М.: Федеральный Центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. - 56 с.
5. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: Издательский дом «ОНИКС XXI век: Мир, 2004. - 272 с.
