CC BY
56
УДК 613.62: 612.01
© А.Б. Бакиров, Л.М. Масягутова, И.Д. Рыбаков, С.М. Иммис, 2008
А.Б. Бакиров, Л.М. Масягутова, И.Д. Рыбаков, С.М. Иммис ИММУННЫЙ СТАТУС ОРГАНИЗМА КАК КРИТЕРИЙ АДАПТАЦИИ К ТЕХНОГЕННОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ)
Федеральное государственное учреждение науки «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, г. Уфа
Проанализированы закономерности, характеризующие влияние неблагоприятных факторов на здоровье, и изменение показателей иммунного статуса у рабочих производства полиметаллических катализаторов. Показано, что катализаторная пыль в воздухе рабочей зоны, содержащая Cr 6+ и Cr 3+, приводит к развитию хронической патологии на фоне вторичного иммунодефицитного состояния, которое утяжеляет течение основного заболевания и является предпосылкой для развития различных осложнений.
Ключевые слова: иммунный статус, полиметаллические катализаторы, здоровье работающих
A.B. Bakirov, L.M. Masyagutova, I.D. Ribakov, S.M. Immis IMMUNOGENIC BODY STATUS AS A CRITERIA OF ADAPTATION FOR TECHNOLOGICAL HABITAL POLLUTION (ON THE EXAMPLE OF POLIMER CHATALISATORS PROTUCTION)
Regularites characterizing the influence of the unfavourable factors on the health and the change of the immune status indexes in workers of the polymetal catalysts production were analyzied. It was shown that catalized dust in the working zone air contaiting Cr 6+ and Cr3+ leads to the development of the chronical patology against the background which agrivates the course of the primary disease, being the prerequisite for the development of different complications.
Key words: immune status, polymetal catalysts, health of workers.
В ответ на поступление в организм человека практически любого химического соединения развиваются соответствующие иммунологические процессы, которые обеспечивают его нейтрализацию и удаление из организма, исходя из чего при изучении патогенеза, разработке профилактики и терапии профессиональных заболеваний химической этиологии, большое значение приобретают методы оценки иммунного статуса организма [6].
Производство полиметаллических катализаторов занимает особое место в нефтехимической промышленности, что определяется нетипичными для нефтехимии в целом характером и условиями труда. Катализаторы производятся в виде порошков и гранул, в их состав входят оксиды тяжелых металлов - хрома, кобальта, кадмия и др. [3].
По мнению ряда авторов, в последние годы в связи с улучшением условий труда и снижением концентрации хрома в воздухе все более значительную роль в патогенезе хронической интоксикации хромом играет аллергический компонент, связанный с развитием гиперчувствительности замедленного типа к соединениям хрома. Этим обстоятельством в настоящее время определяется повышенная частота контактных дерматитов, экзем, бронхоспазма у лиц, контактирующих с хромом.
Цель работы: проанализировать закономерности, характеризующие влияние небла-
гоприятных производственных факторов на здоровье и изменение показателей иммунного статуса у рабочих производства полиметаллических катализаторов.
Материал и методы
Изучены условия труда рабочих основных профессий производства полиметаллических катализаторов, а также данные углубленного клинического обследования.
Использованы тесты первого и второго уровней /Петров Р.В., Хаитов Р.М.,1997/, включающие анализ данных лейкограммы, углубленное исследование гуморальных факторов (иммуноглобулинов классов О, А, М по
О.Мапсш) и иммунокомпетентных клеток венозной крови. Для изучения специфической сенсибилизации реакции специфической агломерации лейкоцитов (РСАЛ) и теста повреждения нейтрофилов (ППН) /Алексеева
О.Г., Дуева, Л.А., 1978 /.
Для выявления аллергических реакций использован интегральный показатель - индекс аллергизации, который рассчитывали по формуле [5]:
ИА= лимф%+10*(эоз%+1) / нейтр.%+мон.%+базоф%
Гигиенические исследования выполнены общепринятыми методами, интерпретация полученных результатов дана в соответствии с Р 2.2.2006-05 [ 4 ].
Результаты исследования
Вещества, применяемые в технологических процессах получения катализаторов, обладают различной степенью фиброгенности, аллергенности, а также могут вызывать отдаленные последствия [3] (табл. 1).
Технологический процесс и оборудование производства полиметаллических катализаторов нельзя признать удовлетворительными с гигиенической точки зрения. В процессе труда возможен контакт работающих с пылью сырья, готовым катализатором, аэрозолями различных оксидов металлов; имеется относительно большое количество трудоёмких ручных операций; на отдельных участках имеет место воздействие производственного шума и неблагоприятных микроклиматических условий.
Состав загрязненного воздуха производственных помещений зависит от технологии получения катализатора (табл. 2). В производстве К-16У оно представлено пылью смешанного состава, основным компонентом которого является шестивалентный хром в присутствии кобальта. В производстве катализатора ИМ-2201 в качестве ведущего фактора выступает аэрозоль, содержащий шестивалентный
хром. В производстве катализатора ИМ-2206 основным загрязнителем воздуха рабочей зоны является трехвалентный хром в присутствии никеля, катализатора К-22 - только трехвалентный хром.
Таблица 1
Характер действия на организм веществ, применяемых и получаемых в производствах катализаторов
Произ- водство Вещество ПДК, мг/м3 Класс опасности Характер действия
Ди-хромтриоксид (Сг+3) 1 3 О, А
Хромтриоксид (Сг+6) 0,01 1 О,Р,А,К,Л,М
ИМ- 2201 Алюминия оксид (аэрозоль дезинтеграции) 6 4 О, Р, Ф
Катализатор 2201 1 3 О, Р, Ф
Силикатсодержащие пыли (глина, шамот) 6 3 О, Ф
Щелочи едкие 0,5 2 Р
Железа триоксид 6 4 О, Ф
Ди-хромтриоксид (Сг+3) 1 3 О, А
К16-у Цинка оксид 0,5 2 О, Р, М, Г
Кобальт и его неорганические соединения 0,05/ 0,01 1 О, Р, А
Аммиак 20 4 О, Р, Э
Водорода хлорид 5 2 О, Р
Примечание. О - общетоксический, Н - наркотический, Р -раздражающий, А - аллерген, К - канцерогенный, Э - эмбрио-тропный, М - мутагенный тип действия. В числителе максимально разовая, знаменателе - среднесменная ПДК.
Таблица 2
Уровень загрязнения вредными веществами воздуха рабочей зоны в производстве полиметаллических катализаторов
Тип катализатора Вещество ПДК, мг/м3 Число анализов Из них выше ПДК, % Концентрация, мг/м3
средняя* максимальная
К16-У Оксид хрома (VI) 0,01 250 65 0,03 0,1
Оксид цинка 0,5 50 - 0,33 0,4
Оксид железа 6 50 - 0,2 3,0
Оксид кобальта 0,05/0,01* 100 - 0,02 0,05
Глина с содержанием кремния от 2 до 4% 6 50 - 3,0 4,0
ИМ 2201 Оксид хрома (VI) 0,01 120 53 0,03 0,1
Оксид алюминия 6 50 22 8,5 15,3
Глина с содержанием кремния от 2 до 4% 6 50 - 3,5 4,5
ИМ 2206 Оксид хрома (III) 1 120 50 2,8 9,6
Оксид никеля 0,05 60 - 0,01 0,05
Глина с содержанием кремния от 2 до 4% 6 50 - 3,9 4,7
К 22 Оксид хрома (III) 1 120 48 3,5 9,5
Оксид железа (III) 6 20 - 1,0 5,0
Глина с содержанием кремния от 2 до 4%, 6 50 - 2,8 5,5
*- среднесменная концентрация
Среди обследованных здоровыми и практически здоровыми признано только 30% лиц. Наиболее распространенными являются хронические заболевания верхних дыхательных путей и органов дыхания, которые составляют 39,8% и 19,6% в общей структуре выявленных заболеваний (табл. 3).
Часто встречаются хронические тонзиллиты (15,4%), субатрофические риниты (13,8%), субатрофические фарингиты (3,5%). Аллергические и вазомоторные изменения слизистой полости носа выявлены в 4,5% случаев. Кроме того, у обследованных выявлены эрозия перегородки носа (2,5%). Среди комбинированной патологии верхних дыхательных путей наи-
более частыми являются заболевания носоглотки. Наибольшее число лиц, страдающих хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей (52,4±4,9%), выявлено среди рабочих,с высоким стажем работы.
Анализ проведенного нами исследования иммунного статуса рабочих, контактирующих с соединениями хрома, кобальта никеля и других металлов при различных уровнях и продолжительности их действия, позволил выявить дисбаланс субпопуляций Т-лимфоцитов основной панели (таблица 4).
Таблица 3
Показатели состояния здоровья аппаратчиков
в производствах катализаторов (п=296)____________
Показатель Характеристика показателя
1. Профессиональная заболеваемость, %о 6
2. Число лиц с признаками воздействия газопылевого комплекса, % 14,0
3. Распространенность, %:
хронических заболеваний верхних дыхательных путей 39,8±2,85
вегетативно-сосудистой дистонии 23,6±2,47
хронического бронхита 19,2±2,29
вертеброгенных поражений, в т.ч. люмбалгии 17,2±2,19
холецистита и дискинезий желчевыводящих путей 14,8±2,06
болезней кожи и подкожной клетчатки 13,2±1,97
гипертонической болезни 3,7±1,1
язвенной болезни желудка и 12-ти перст-ной кишки 2,3±0,87
гастритов, дуоденитов 2,3±2,3
4.ЗВУТ, на 100 работающих: случаи дни 95,6 1025
Таблица 4
Некоторые показатели иммунного статуса обследованных лиц
Показатель Единица измерения Рабочие (п=50) Контроль (п=25)
СД3 % 52,7±2,5* 61,8±2,7
СД4 % 36,7±2,0 33,9±2,2
СД8 % 23,06±1,5 25,6±1,4
СД16 % 13,42±1,2* 9,15±1,65
СД20 % 13,3±1,7 11,56±1,36
Фагоцитарный индекс % 54,3±1,1* 66,4±2,3
Нст спонтанный усл.ед. 0,58±0,03* 0,43± 0,02
Нст. стимулированный усл.ед. 0,67±0,05 0,68± 0,03
^м г/л 1,11±0,05* 1,18± 0,06
ДО г/л 10,03±0,6* 15,11 ±0,68
г/л 1,1±0,09* 2,63± 0,22
ЦИК усл.ед. 65,1±4,7* 30,33±5,6
Различия достоверны относительно группы контроля.
На фоне достоверного снижения уровня зрелых Т-лимфоцитов- СБ3 и супрессоров цитотоксических клеток - СБ8+ отмечается увеличение относительного количества Т-хелперов/индукторв - СБ4+, естественных киллерных клеток, как показателя противоопухолевого и противовирусного иммунитета - СБ16 и лимфоцитов с В-клеточными маркерами - СБ20+.
В результате дефицита супрессорной функции иммунной системы возможна бесконтрольная активация иммунного ответа, вследствие которого образующиеся цитоток-сичные иммунные комплексы и эффекторные лимфоциты повреждают ткани, а высвобождающиеся при этом биогенные амины вызывают патофизиологические реакции и в конце концов развитие клинических проявлений ал-лергоза.
У рабочих катализаторного производства наблюдается достоверное снижение активности фагоцитоза по сравнению с контрольной
группой. При этом уровень метаболических окислительно-восстановительных процессов достоверно не изменяется. Анализ гуморального звена выявил снижение уровней ^А и относительно здорового контроля. Достоверное по сравнению с контролем увеличение уровня циркулирующих иммунных комплексов может свидетельствовать о тенденции к аутоиммунизации лиц данной группы (рис.1).
СД3
рабочие контроль
Рис.1. Тенденция к аутоиммунизации работников катализаторного производства (показатели контрольной группы приняты за 100%).
Доказано, что среди факторов, участвующих в формировании аллергической патологии, выделяют наличие длительно протекающих хронических процессов, в то же время хронические заболевания неаллергенного ге-неза часто сопровождаются аллергизацией организма. Аллергические реакции характеризуются повышением количества лимфоцитов и эозинофилов в крови. Однако высокая вариабельность количества клеток крови не всегда позволяет по формуле крови дифференцировать аллергический и неаллергический процессы.
Для выявления аллергических реакций Солдатовым А.А. с соавт. [5] предложен интегральный показатель - индекс аллергизации, в основе которого лежит определенное соотношение лимфоцитов и эозинофилов, причем показано, что данный индекс достоверно чаще, чем эозинофилия, указывает на наличие аллергического процесса. Анализ индекса ал-лергизации в группе обследованных рабочих выявил достоверное (р<0,05) его превышение относительно контроля во всех группах рабочих независимо от вида катализатора, причем в группах лиц, контактирующих с шестивалентным хромом в сочетании с кобальтом, и
только с шестивалентным хромом он оказался наиболее высоким.
Отсутствие достоверных межгрупповых различий лейкоцитарной формулы, иммунологических показателей у рабочих, занятых в производствах различных катализаторов, позволяет подтвердить вывод ряда авторов о том, что многие соединения тяжелых металлов даже в малых концентрациях обладают способностью индуцировать аллергическую перестройку организма, вплоть до формирования профессиональных и производственно -обусловленных заболеваний бронхолегочной системы [1, 2].
Учитывая, что на уровне организма более значимо не разовое воздействие химического агента, которое может быть компенсировано функциональными резервами организма, а более действенен кумулятивный эффект, ведущий к истощению резервных механизмов и закреплению сдвигов на морфологическом уровне. Определенный интерес для нас представляла оценка изменений иммунологической резистентности в зависимости от длительности контакта с неблагоприятными условиями труда, поскольку с увеличением стажа работы во вредных условиях могут происходить необратимые процессы во всех органах и системах, что клинически может проявляться в виде различных нозологических форм заболеваний.
Анализ результатов общего и биохимического анализов крови в зависимости от длительности контакта с вредными производственными факторами существенных различий не выявил. Однако изучение иммунологических показателей в динамике профессионального стажа позволило установить зависимость между клиническими проявлениями патологии бронхолегочного аппарата и изменениями уровней основных групп иммуноглобулинов. Обнаружено снижение ^А при стаже работы
до 5 лет и значительное его повышение (до уровня, близкого к контролю) в остальных стажевых группах, а также существенное снижение ^О, наиболее выраженное при стаже работы 11-15 лет. Анализ частоты отклонения данного показателя показал достоверное увеличение числа обследованных со сниженным уровнем ^ О в стажевой группе 1115 лет (р<0,01).
Для оценки сенсибилизирующего воздействия продуктов производства на организм работающих нами изучена индивидуальная чувствительность к хрому, никелю и кобальту по степени цитотоксичности, определенной в реакции специфической агломерации лейкоцитов (РСАЛ) и показателе повреждения ней-трофилов (ППН).
В работах некоторых авторов[1, 2] отмечается, что в ряде случаев, когда аллерген поступает длительное время в малых дозах либо он депонируется в какой-либо ткани, то очищение организма от аллергена не происходит, но может развиться толерантность. При этом состояние толерантности к аллергену, тем более к промышленному токсическому веществу, нельзя считать здоровьем в полном смысле этого слова, скорее, его можно классифицировать как временно сбалансированную адаптацию.
Как показали наши исследования, уже на ранних этапах контакта с промышленными аллергенами (до 5 лет) развивается сенсибилизация организма работающих, которая, однако, может быть компенсирована резервными возможностями организма и не реализовываться клиническими изменениями. Однако по мере увеличения длительности контакта возрастает частота заболеваний хроническим бронхитом до 22,5±4,6, % что, очевидно, можно расценивать как срыв компенсаторных реакций организма (рис. 2, 3).
Стаж работы, лет
^"Хром Никель ^^^^Кобальт
Рис. 2. Динамика РСАЛ в зависимости от стажа работы
Стаж работы, лет
^^^^■норма ^^^^"Хром Никель ^^1^*Кобальт
Рис. 3. Динамика ППН в зависимости от стажа работы в производствах катализаторов
Выводы:
1. Состояние иммунного статуса рабочих производства полиметаллических катализаторов в целом может быть охарактеризовано наличием тенденции к формированию вторичного иммунодефицитного состояния, проявляющегося дисбалансом Т-лимфоцитов, гипоиммуноглобулинемией классов А и О и аутоиммунизацией.
2. Выявленный повышенный уровень специфической сенсибилизации к шести- и трехвалентному хрому, а также к кобальту и никелю, входящих в состав катализаторов, позво-
ляет отнести анализируемое производство полиметаллических катализаторов к аллергоопасным.
3. Шести- и трехвалентный хром как по отдельности, так и в сочетании с кобальтом и никелем оказывает повреждающее воздействие на все звенья иммунной системы, что приводит к развитию хронической патологии, протекающей на фоне вторичного иммуноде-фицитного состояния с последующим утяжелением течения основного заболевания, являясь предпосылкой для развития различных осложнений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеева О.Г. // Медицина труда и пром. экология. - 1994. - № 8. - С. 23-25.
2. Антоньев А.А., Суворов С.В. // Медицина труда и пром. экология. - 1995. - № 8. - С. 4-7.
3. Валишин Б.Ш., Тимашева Г.В. //Актуальные вопросы гигиены окружающей среды в связи с интенсивным развитием нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности: Сб. статей. -Уфа, 1985. - С. 14-18.
Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда: Руководство. Р .2. 2. 2006-05.- М., 2005.-142 с.
4. Расчетный индекс лейкоцитов в оценке аллергического процесса /А.А. Солдатов, А.В. Соболев, М.В. Берензон [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. - 1997. - № 11. - С. 35-36.
5. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология.- М., 1992.
