Функциональное состояние органов дыхания работающих на танталовом производстве Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

О ОМАРОВА Д.К., 2014

УДК 613.6:669.294]:616.24-008.1-07

Омарова Д.К.

функциональное состояние органов дыхания работающих на танталовом производстве

Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, 654041, Новокузнецк

Показатели вентиляционной функции легких у работающих на танталовом производстве имели тенденцию к снижению в зависимости от стажа работы и вида выполнения технологических операций. Физиологические сдвиги функционального состояния дыхательной системы сопровождались нарушениями легочной вентиляции смешанного и обструктивного типов. Изменения показателей дыхания на уровне дистальных и проксимальных отделов дыхательных путей, в том числе бронхиального дерева, носили компенсаторно-приспособительный характер в ответ на воздействие вредных факторов пылегазовой смеси танталового производства.

Ключевые слова: показатели вентиляционной функциилегких; танталовое производство; фтористоводородная кислота; обструкция.

D. K. Omarova- FUNCTIONAL STATE OF THE RESPIRATORY SYSTEM IN EMPLOYEES AT THE TANTALUM PLANT

Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medicine» 654041, Novokuznetsk, Russian Federation

Indices ofpulmonary ventilation function in employees at the tantalum plant tended to decrease according to the length of service and type ofperformed technological operations. Physiological changes of the functional state of the respiratory system were accompanied by pulmonary ventilation disorders of mixed and obstructive types. Changes in indices of respiratory junction at the level of distal and proximal airways, including the bronchial tree, wore compensatory-adaptive character in response to the exposure of harmful factors of dust-gas mixture from the tantalum production.

Key words: indices ofpulmonary ventilation function, tantalum production, hydrofluoric acid, obstruction.

Загрязнение вдыхаемого воздуха газами в концентрациях, превышающих предельно допустимые, в комбинации с неблагоприятным действием микроклимата может вызывать острые заболевания органов дыхания и способствовать формированию легочной патологии в относительно молодом возрасте. Кроме того, при обследовании дыхательной системы у практически здоровых лиц часто выявляются скрытые и компенсированные формы заболеваний, явно не влияющие на трудоспособность [1]. Поэтому исследование функции внешнего дыхания работающих является актуальным в целях профилактики респираторной патологии, которая продолжает лидировать в структуре заболеваний с временной утратой трудоспособности на большинстве промышленных предприятий Республики Казахстан.

ОАО «Ульбинский металлургический завод» (УМЗ) - это крупное предприятие, основными направлениями деятельности которого являются разработка и освоение технологии производства высокоемких порошков, разработка технологии и создание мощностей по комплексной переработке танталониобиевого сырья, освоение производства полного спектра ниобиевой продукции. До настоящего времени исследования функционального состояния организма, в частности функции внешнего дыхания, работающих на данном производстве не проводились.

Цель настоящего исследования - выявить изменения функционального состояния аппарата вентиляции у работающих на танталовом производстве в зависимости от вида выполнения профессиональной деятельности в динамике смены и стажа работы.

Материал и методики

Исследования вентиляционной функции легких проводили на спирографе модели СПИРО С-100 (Россия).

Определяли следующий комплекс показателей: жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ.), мгновенная объемная скорость на уровне 25, 50 и 75% от ФЖЕЛ (МОС МОС50 и МОС75), пиковая объемная скорость (ПОС), индекс Тиффно (ИТ), средняя объемная скорость выдоха между 25 и 75% ФЖЕЛ (СОС75), средняя объемная скорость выдоха между 75 и 85%> ФЖЕЛ (СОС75-85), резервный объем вдоха (РО д), резервный объем выдоха (РОвыд) [2].

Объектами функциональных исследований стали 127 работников цеха получения натрийтермических порошков (НТП), цеха получения готовой продукции и нового цеха получения высокоемких танталовых порошков в возрасте от 19 лет до 61 года. В зависимости от стажа все обследуемые были распределены по трем группам: 1-5, 5-9, 10 лет и более (см. таблицу). Исследования проводились в дневную смену.

Средний возраст и стаж работающих на танталовом производстве (М ± т)

Для корреспонденции: Омарова Динара Кимеловна, omha@ yandex.ru.

For correspondence: Omarova Dinara, omha@yandex.ru.

Показатель Возраст, годы

20-29 30-39 40 и более

Количество 50 41 36

обследованных

Средний возраст, годы 23,02 ± 2,35 33,4 ± 3,43 47,4 ± 4,73

% от общего 39,4 32,3 28,3

количества группы

Стаж, годы

До 5 От 5 до 10 10 и более

Количество 71 24 32

обследованных

Средний стаж, годы 2,24 ± 0,35 6,89 ± 0,54 17,82 ± 4,6

% от общего 55,9 18,9 25,2

количества группы

]^1гиена и санитария 4/2014

100-, 9080706050403020100-

93,9

л

| гУ

Результаты и обсуждение

При анализе показателей, характеризующих легочные объемы, у работающих в цехе получения НТП было выявлено следующее: показатель ЖЕЛ находился в пределах нормы в стаже-вой группе до 5 лет (рис. 1), снижался к середине и к концу трудовой смены. У работающих средней стажевой группы показатель ЖЕЛ уменьшался на 19,9 и 14,75% соответственно к середине и к концу смены в сравнении с началом смены, что указывает на снижение ЖЕЛ легкой степени. В стажевой группе 10 лет и более данный показатель уменьшался на 6% к концу смены. ФЖЕЛ снижалась к середине смены у работающих при стаже от 5 до 9 лет, составив в среднем 69,6 ± 2,6% (легкая степень снижения вентиляционных показателей). У работающих со стажем 10 лет и более данный показатель к концу смены составил 56,6 ± 2,8%, что соответствует умеренной степени снижения вентиляционных показателей.

Снижение таких легочных объемов, как ЖЕЛ и ФЖЕЛ, на протяжении производственной деятельности позволяет предположить рестриктивный тип нарушения дыхательной функции легких у работающих в цехе получения НТП. Нарушения подобного типа, по-видимому, связаны с тем, что в технологических процессах данного цеха используются серная, плавиковая и соляная кислоты, раствор аммиака, металлический натрий, а также соединения свинца, полиметаллическая пыль. Концентрация фтористоводородной кислоты в цехе в зависимости от участка колебалась в пределах 1,12-14,3 мг/м3 при среднесменной предельно допустимой концентрации (ПДК), равной 0,1 мг/м3. Применение данного реагента в больших количествах для экстракции тантала и ниобия определяет 3-й класс условий труда 4-й степени вредности, а на отдельных участках -участке экстракции, где регистрировались самые высокие концентрации фтористоводородной кислоты, - 4-я степень опасности.

Пары аммиака достигали концентрации 0,25-0,38 мг/м3, что не превышало ПДК, класс условий труда - допустимый. Наибольшие концентрации соляной кислоты регистрировали на участке вскрытия - 0,2 мг/м3, что также не превышало предельно допустимых значений.

Часть указанных соединений труднорастворима в воде (металлический натрий, окислы азота), что влияет на глубину их проникновения в дыхательные пути; поражаются дистальные отделы респираторного тракта и сама легочная ткань, вызывая рестриктивные нарушения.

Снижение ЖЕЛ при рестриктивных процессах сопровождается пропорциональным снижением составляющих ее легочных объемов - РО , РО . Показатель

вд' выд

резервного объема вдоха различался по среднему значению: от 2,52 л у рабочих младшей стажевой группы до 1,99 л у рабочих старшей стажевой группы (в среднем за смену). Аналогичные изменения претерпевали показатели резервного объема выдоха. Снижение ИТ, ОФВ1/ ЖЕЛ является индикатором обструктивных нарушений. При рестриктивных нарушениях этот показатель не меняется или может даже несколько увеличиваться

90,8 92,3 89 4 91,8 85,5

7 * Л?

81,7

85 86,7 87,2 ^

77,05 71'9,69,6

„л'

I гУ

До 5 лет

5-9 лет

<Г

л

I гУ

>56,6

<Ь

10 лет и более

<т

ЖЕЛ

ФЖЕЛ

Рис. 1. Показатели ЖЕЛ и ФЖЕЛ у работающих в цехе получения НТП в динамике смены и стажа.

за счет пропорционального уменьшения всех легочных объемов, что подтверждают наши собственные данные. ИТ у работающих в цехе получения НТП всех стаже-вых групп находился в пределах нормы: 98,1% среднее значение ИТ у работающих младшей стажевой группы, 89,2 и 93,6% соответственно у работающих средней и старшей стажевых групп.

Что касается скоростных показателей, характеризующих проходимость дистальных отделов дыхательных путей, МОС75 и СОС75-85, то они снижались незначительно: до 72,3 ± 4,2% (легкая степень снижения) у работающих старшей стажевой группы - МОС75, до 0,87 ± 0,1 л (при норме 0,2-2 л) у работающих средней стажевой группы - СОС75-85. По-видимому, это связано с тем, что вышеупомянутые газы труднорастворимы в воде и сразу достигают легочной ткани.

ОФВ1 является высокочувствительным показателем обструкции дыхательных путей [2]. Средние значения показателя ОФВ1 у работающих младшей стажевой группы составили 84,1%, средней стажевой группы -69,8%, старшей стажевой группы - 69,4% (легкая степень снижения вентиляционных показателей). В конце смены в старшей стажевой группе средний показатель ОФВ1 снижался до 52,2%, свидетельствуя об умеренной степени снижения показателей.

Как было указано выше, в технологических процессах цеха получения НТП используются серная, плавиковая и соляная кислоты, раствор аммиака, которые хорошо растворимы в воде. На ряде производственных участков концентрации этих веществ превышают предельно допустимые, что, видимо, отражается на легочных показателях, характеризующих бронхиальную проходимость на уровне проксимальных отделов дыхательных путей. Так, МОС25 уже у рабочих младшей стажевой группы составила 88,2 ± 2,8% в начале смены. В середине смены данный показатель был равен 75,6 ± 3,6%, а к концу смены снижался до 71,5 ± 2,2%, что находилось в пределах условной нормы. В стажевой группе от 5 до 9 лет МОС25 к концу смены снижалась до 43,6 ± 3,9%, что указывало на умеренную степень снижения вентиляционных показателей на уровне проксимальных отделов дыхательных путей.

100-, 9080706050403020100-

° 9?

v

/ сГ

Т сГ

/ <Ь <т

.к®

т

Л*

До 5 лет

5-9 лет

10 лет и более

сГ

МОС.

25

сос.

25-75

Рис. 2. Показатели МОС СОС у работающих в цехе получения НТП в динамике смены

100-, 9080706050403020100-

97,7

97,1

80,41

82,2

76,8

81,1

¿Г

л/

л

«v

76,9

65 ;

70,2

А

л

V с?

/и

I гУ

До 5 лет

Рис. 3. Показатели МОС2, динамике смены и стажа.

5-9 лет

МОС

25

СОС

25-75

СОС у работающих в цехе получения готовой продукции в

Среднее значение показателя МОС у работающих старшей стажевой группы составило 55,3% (умеренная степень снижения) (рис. 2).

Средняя объемная скорость выдоха на уровне от 25 до 75% ФЖЕЛ (СОС25-75), так же как и МОС50, обладает большей по сравнению с ОФВ1 чувствительностью и специфичностью на начальных стадиях нарушения вентиляционной функции легких. В старшей стажевой

группе данный показатель к концу смены снижался до 48,5 ± 3,1%, что свидетельствует об умеренной степени снижения вентиляционных показателей.

Следующий этап производства танталового концентрата происходит в цехе получения высокоемких танталовых порошков. В данном инновационном цехе в связи с усовершенствованной технологией практически нет агрессивных химических соединений и пыли, способных вызвать поражения органов дыхания. Так как указанный цех существует недавно, представилось возможным исследовать вентиляционную функцию легких только у работающих младшей стажевой группы.

Большинство показателей вентиляционной функции легких у работающих в этом цехе находилось в пределах нормы. Незначительные изменения касались показателя МОС25, который к концу смены составил 71,2 ± 1,9%, что находится в пределах условной нормы (70-80%).

В цехе получения готовой продукции ряд химических веществ выделяется в воздух рабочей зоны в процессе производственной деятельности. Так, содержание плавиковой кислоты превышало среднесменную ПДК лишь на участке травления -0,4-0,57 мг/м3 при среднесменной ПДК 0,1 мг/м3, что соответствовало 3-му классу условий труда 2-й степени вредности. Плавиковая кислота обладает выраженным ингаляционным, раздражающим действием на слизистые оболочки, в том числе дыхательных путей (ДП), хорошо растворима в воде, поэтому возможно поражение проксимальных отделов ДП. Среднесменные концентрации плавиковой кислоты в цехе готовой продукции были ниже таковых в цехе получения НТП. Отчасти с этим связано снижение показателей, характеризующих бронхиальную проходимость на уровне крупных бронхов. Так, показатель МОС^ у работающих младшей стажевой группы к концу смены составил 76,8 ± 2,7% (в пределах условной нормы) (рис. 3). У лиц стажевой группы от 5 до 9 лет данный показатель в начале смены был равен 75,2 ± 3,17%, к середине смены он снижался до 65,0 ± 2,21%, а к концу смены - до 60,7 ± 2,7% (легкая степень снижения вентиляционных показателей). У работающих старшей стажевой группы МОС25 колебалась в пределах от 59,5 до 62,7%. Другой показатель, характеризующий проходимость проксимальных отделов ДП, - СОС25-75 у работающих младшей стажевой группы находился в пределах нормы - в среднем 92,3%, в средней стаже-

59,5

56,6

<0

т

<г>

л

10 лет и более

[гиена и санитария 4/2014

вой группе составил 76% (условная норма), при стаже 10 лет и более - 63%.

Производственную пыль в цехе получения готовой продукции регистрировали на уровне 1,72,0 мг/м3, что не превышало нормативных значений. При длительном воздействии производственная пыль даже в таких концентрациях может негативно влиять на ДП. Показатели ПОС у работающих младшей стажевой группы в течение смены колебались в пределах 78,0, 77,5 и 76,4% (соответствуют условной норме). У работающих средней стажевой группы данный показатель в начале смены составил 63,0%, в середине смены - 74,6%, к концу смены снизился до 55,0% (умеренная степень снижения). У лиц старшей стажевой группы ПОС в начале смены была равна 61,9%, в середине - 52,5%, к концу смены - 51,6%, что свидетельствует об умеренной степени нарушения данного показателя.

ОФВ1 снижался с 70,5 до 60,2% (легкая степень снижения показателей легочной вентиляции) у работающих средней стажевой группы, в других стажевых группах данный показатель колебался в пределах нормы. ИТ находился в пределах нормы во всех стажевых группах, в том числе и в средней, где к концу смены снижался до 72,7 ± 3,3%.

Все указанные показатели относятся к скоростным параметрам внешнего дыхания, снижение их функционального потенциала свидетельствует о формировании у ряда работников этой группы обструктивных нарушений бронхиального дерева и может являться физиологическим маркером преморбидного состояния [3].

Что касается показателей, характеризующих легочные объемы работников цеха готовой продукции, то средние показатели ЖЕЛ находились в пределах нормы. Показатели ФЖЕЛ снижались незначительно: до 75,4% у работников младшей стажевой группы, до 72,5% у работников средней стажевой группы, до 73,8% у работников старшей стажевой группы. Незначительное снижение легочных объемов связано, видимо, с влиянием химических веществ, труднорастворимых в воде и потому проникающих в дистальные отделы ДП. Так, на участке травления зафиксировали содержание оксида азота в пределах 0,12 мг/м3, что не превышало ПДК по данному соединению, класс 2-й условий труда - допустимый. Однако при длительном воздействии в концентрациях, даже не превышающих предельно допустимые, химические соединения способны оказывать негативное воздействие на ДП работающих.

Показатели резервного объема вдоха во всех стаже-вых группах находились в пределах нормы. В старшей стажевой группе к концу смены РОвд снижался со средних значений 2,0 л до 1,4 л, оставаясь при этом в пределах нормы.

Заключение

Таким образом, оценка функционального состояния аппарата вентиляции работающих в основных цехах танталового производства выявила особенности, зависящие от специфических условий труда в каждом цехе. Показатели легочной вентиляции у работающих в цехе получения НТП свидетельствуют о нарушениях смешанного типа, усугубляющихся со стажем производственной деятельности. Большинство показателей легочной вентиляции у работников цеха получения высокоемких танталовых порошков находилось в пределах нормы. Результаты оценки легочной вентиляции у работников цеха получения готовой продукции позволили отнести данные нарушения к обструктивным в связи с особенностями производственного процесса.

Проведение лечебно-восстановительных мероприятий на ранних стадиях развития бронхолегочной патологии и восстановление нормальной функции рецептор-ного аппарата бронхов - важные меры профилактики хронических респираторных заболеваний. Поскольку синдром гиперреактивности бронхов является одним из патогенетических звеньев развития хронической брон-хопатологии, то воздействие на него может предотвратить прогрессирование или хронизацию процесса [4].

Разработка и своевременное применение санитарно-гигиенических и медико-профилактических мероприятий позволят снизить риск возникновения заболеваний органов дыхания у работающих на современном танталовом производстве.

Литер ату р а

1. Абдикулулы А., Бадаева Е.А. Особенности состояния дыхательной функции у горнорабочих угольных разрезов Экиба-стуза. Вопросы физиологии и гигиены труда. 1998: 5-9.

2. Сахно Ю.Ф., Дроздов Д.В., Ярцев С.С. Исследование вентиляционной функции легких: Учебно-методическое пособие. М.: РУДН; 2005: 68.

3. Артамонова В.Г., Гаджиев А.С. Исследование функции внешнего дыхания рабочих производства стекловолокна. СПб.; 2009: 19-21.

4. Шихнебиев Д.А. Гиперчувствительность и гиперреактивность холинергических рецепторов бронхов и неспецифические заболевания легких. Пульмонология. 1994; 2: 89.

References

1. Abdikululy A., Balaeva E.A. Features of the respiratory function in miners Ekibastuz coal mines. Voprosy fiziologii i gigieny truda. 1998: 5-9.

2. Sakhno Yu.F., Drozdov D.V., Yartsev S.S. Study of pulmonary ventilation function: Study guide. [Issledovanie ventilyatsionnoy funktsii legkikh: Uchebnometodicheskoe posobie] М.: RUDN; 2005: 68.

3. Artamonova V.G., Gadzhiev A.S. Study of respiratory function fiberglass production workers. [Issledovanie funktsii vnescnego dykhaniya rabochikh proizvodstva steklovolokna] SPb.; 2009: 19-21.

4. Shikhnebiev D.A. Hypersensitivity and hyperreactivity of cholinergic receptors of the bronchi and nonspecific lung diseases. Pul'monologiya. 1994; 2: 89.

Поступила 15.06.12 Received 15.06.12