CC BY
6К ПРОБЛЕМЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЯДА НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ ДЛЯ ОЦЕНКИ.
К ПРОБЛЕМЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЯДА НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОЧИХ ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
С.К.Карабалин, Ж.М.,Сарсенбеков, МА.,Кыздарбеков Г.М., М.А. Бердалиев, Ж.П.Тойшибекова, Бабишева Р.Ш.
Институт медицины труда, профессиональной патологии и промышленной экологии,
г. Алматы, Казахстан Областной профпатологический центр, г. Тараз
Резюме. Проведен анализ возможности использования ряда неспецифических показателей для оценки состояния здоровья рабочих фосфорного производства и адаптивных возможностей организма рабочих. Обсуждаются вопросы возможности использования показателей, характеризующих микросомальное окисление полиненасыщенных жирных кислот по циклооксигеназному и лейкотриеновому путям, активности антиоксидан-тных ферментов и уровню токоферола, уровню молекул средней массы, окиси азота, шиффовых оснований, глюко-6-фосфат дегидрогеназы для оценки состояния адаптивных возможностей организма и в качестве диагностических критериев при проведении медицинских осмотров.
Ключевые слова: микросомальное окисление, полиненасыщенные жирные кислоты, фосфорное производство, антиоксидантные ферменты.
Фосфор ендурушундегу жумушчулардын ден соолугунун абалын баалоо учун кандын бир катар
спецификалык эмес керсеткучтерун колдонуу проблемасына карата Корутунду: Фосфор ендурушунун жумушчуларынын ден соолугунун абалын баалоо учун кандын бир катар спецификалык эмес керсеткучтерун колдонуу мумкунчулугуне жана жумушчулардын организминин адаптациялык мумкунчулуктеруне анализ жургузулген. Циклооксигеназдык жана лейкотриендик жолдор бо-юнча жарым каныккан майлуу кислоталардын микросомалдык кычкылдануусун мунездеечу керсеткучтерду, медициналык кароолорду жургузууде диагностикалык критерийлер катарында жана организмдин адаптациялык мумкунчулуктерунун абалын баалоо учун антиоксиданттык ферменттерди жана активдуулугун жана токоферолдун децгээли, орточо массанын молекуласынын децгээли, азот кычкылы, глюко-6-фосфат дегидрогеназды колдонуу мумкунчулуктеру талкууланууда.
Негизги сездер: микросомалдык кычкылдануу, жарым каныккан майлуу кислоталар, фосфор ендурушу, антиоксиданттык ферменттер.
To the problem of useful some non-specific parameters of blood for assessing the health status of
phosphoric enterprise workers Rezume. The analysis of the possibility of using several non-specific indicators to assess the health status of phosphoric production workers and adaptive organism possibilities of workers was implement. It was discusses the possibility of using indicators of microsomal oxidation of polyunsaturated fatty acids by cyclooxigenase and leukotrienic pathways, activity of antioxidant enzymes and levels of tocopherol, the level of molecules with average weight, nitric oxide, bases of Shiff, glucose-6-phospate dehydrogenase for estimation of organisms' adaptive capabilities status, and as diagnostic criteria for medical examinations.
Keywords: microsomal oxidation of polyunsaturated fatty acids, phosphate production, antioxidant enzymes.
Фосфорные удобрения и соединения фосфора являются необходимыми для агропромышленное™ и металлургии, имеющее значение в дальнейшем в развитии экономики Республики Казахстан. Однако, при производстве указанной продукции образуются аэрозоли фосфора, фосфина, фосфорного ангидрида, фтористого водорода и ряда других вредных химических веществ, которые попадают в воздух рабочей зоны. Токсическое воздействие на организм химических веществ является причиной наличия разнонаправленных нарушений метаболизма в организме рабочих [1].
Это обстоятельство требует поиска универсальных показателей, характеризующих адаптивные возможности организма рабочих к вредным производственным воздействиям. Такими универсальными показателями могут быть показатели, характеризующие микросомальное окисление и антиоксидантной защиты (АОЗ), интенсивность
энерготрат, ряд интегральных показателей, характеризующих состояние метаболизма, такие как уровень образования молекул средней массы белкового происхождения (МСМ), окиси азота (N0), оснований Шиффа (ШО).
В связи с этим целью представленной работы являлась оценка возможности использования показателей, характеризующих состояние микро-сомального окисления и антиоксидантной защиты, интенсивности гликолиза и ряда интегральных показателей, для характеристики адаптивных возможностей организма рабочих фосфорного производства.
Материалы и методы исследования.
Исследования проводили на рабочих фосфорного производства в количестве 126 человек, которые были разделены на группы в зависимости от стажа работы. К обследуемым группам были отнесены рабочие производства желтого фосфора:
аппаратчики конденсации, печей, чистки газовых отходов, сжигания, загрузки, старшие аппаратчики электропечей, крановщики мостовых кранов, сливщики фосфора и феррофосфора, электродчики, операторы пультов управления, операторы вентиляционных установок, мастера и начальники смен. Данная группа рабочих, наиболее подверженных действию всех вредных факторов фосфорного производства, так как рабочее место их находится в потоках восходящих со всех цехов газов. В контрольную группу (30 чел.) входили рабочие, не имеющие контакт с токсическими соединениями фосфора.
Для изучения характера метаболических изменений в организме проводили исследования изменений во взвеси кровяных телец, среди которых значительно преобладают эритроциты. Использование этих клеток обусловлено тем, что эритроциты и другие кровяные тела являются клетками, где имеет место интенсивный обмен и они являются доступным материалом для изучения состояния здоровья людей. Состав сыворотки крови формируется за счет метаболизма всех тканей организма, и также является доступным материалом для исследования, что также делает целесообразным использования ее в качестве объекта для изучения состояния здоровья людей. Для этого из цельной гепаринизированной крови центрифугированием получали эритроциты, из которых готовили липидные экстракты. В липид-ных экстрактах эритроцитов изучали содержание а-токоферола по Камышникову В.С. и др. [2], активность супероксиддисмутазы (СОД) по Макаренко Е.П. [3], активность каталазы Королюк М.А. и др. [4], глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Гл-6-ФДГ) по Волчегорскому И.П. и др. [5], уровень продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой и др (ТБК-РП) по Коробейниковой Э.Н. [6], диеновых конъюгатов (ДК) по Гончаренко М.С. [7], основания Шиффа (ШО) по Львовской Е.И. и др.[8]. В сыворотке крови определяли уровень генерации оксида азота по Кулкыбаеву Г.А. и др.[9], средних молекул по Габриэляну в модификации Николайчук [10].
Результаты и обсуждение.
В таблице 1 представлены показатели, характеризующие состояние окисления полиненасыщенных жирных кислот - диеновые конъюгаты (ДК) в плазме крови, которые образуются при окислении полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) по лейкотриеновому пути, так как именно лейкотри-ены содержат в своем составе конъюгированные двойные связи. Было показано, что при стаже до 5 лет происходило достоверное повышение уровня ДК - на 25% по сравнению с контролем. У рабочих со стажем от 5 до 10 лет и выше в группах отмечено достоверное повышение уровня ДК. Характерно, что значение уровня ДК практически не зависело от стажа работы. Последнее обстоятельство дает основание предполагать, что повышение уровня лейкотриенов является адаптивной реакцией ор-
ганизма на производственную интоксикацию.
Состояние антиоксидантной защиты оценивалось по активности каталазы. Отмечено, что у рабочих со стажем до 5 лет отмечалась тенденция к повышению активности каталазы. Эта реакция отражает наличие адаптации при усилении процессов микросомального окисления. Однако, у рабочих со стажем от 5 до 10 лет активность каталазы снижалась по сравнению с группой рабочих со стажем до 5 лет. Последующая тенденция к снижению этого показателя свидетельствует о снижении адаптивных возможностей организма.
наличие в плазме крови лейкотриенов и ката-лазы обусловлено их попаданием туда из других тканей за счет естественного лизиса клеток. Повышение у рабочих со стажем до 5 лет уровня каталазы и ДК дает основание считать, что лизис клеток различных тканей организма, последующее снижение уровня каталазы у рабочих с большим стажем обусловлено не снижением уровня лизиса клеток, а снижением возможностей АОЗ.
На повышение уровня лизиса клеток различных тканей указывает и повышение уровня МСМ у рабочих всех обследованных групп, которые образуются за счет распада белка клеток и последующей утилизации белка протеазами.
Повышение уровня генерации оксида азота начиналось в организме рабочих уже через 5 лет производственной деятельности, но при увеличении стажа работы значение этого показателя возрастало. Молекулы N0 являются универсальной сигнальной молекулой, регулирующей работу кардиоваскулярной системы, нервной системы и ряда других систем. Повышение уровня этой молекулы дает основание считать, что адаптивные возможности на уровне организма остаются у рабочих высокими.
Было установлено, что уровень ТБК-РП и ДК у рабочих, контактирующих с фосфором, был выше во всех группах по сравнению с контрольной группой. В частности, наблюдалась тенденция к увеличению уровня ТБК-РП у рабочих со стажем до 5 лет, а по мере увеличения стажа работы: при стаже 5-10 лет - на 47%, при стаже 10-15 лет - на 74%, при стаже свыше 15 лет - на 100%. Динамика увеличения количества ДК была аналогичной: у рабочих со стажем до 5 лет происходило увеличение на 32%, со стажем 5-10 лет - на 52%, со стажем 10-15 лет - на 60%, со стажем свыше 15 лет - на 73%.
Активность ферментов АОЗ во взвеси эритроцитов рабочих со стажем работы до 5 лет повышалась, а при увеличении стаже работы их активность снижалась по сравнению с показателями у рабочих со стажем до 5 лет. При этом активность каталазы падала даже ниже уровня контрольных значений у рабочих со стажем 10-15 лет на 23%, а при стаже свыше 15 лет на 44%.
изменения содержания токоферола в эритроцитах соответствовало активности антиоксидантных
К ПРОБЛЕМЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЯДА НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ ДЛЯ ОЦЕНКИ...
Таблица 1 - Биохимические показатели в плазме крови рабочих фосфорного производства в зависимости от стажа
Группы ДК, (нМ/л) Каталаза, (мкат/мл-Чмин) мсм, у.е. N0, нМ/мл
1.Рабочие со стажем:
до 5 лет (п=32) 0,28±0,01* 22,093±1,17 19,4 ± 0,6** 6,2±0,035**
от 5 до 10 лет (п=34) 0,31±0,03** 18,17±1,03 21,2 ± 1,2** 10,4±0,1**
от 10 до 15 лет (п=29) 0,32±0,02** 16,42±1,34 23,1±0,13** 10,5 ±0,15**
больше 15 лет (п=31) 0,30±0,02** 14,99±1,45 24,2 ± 0,3** 10,8±0,28**
2.Контроль (п=30) 0,24±0,01 18,55±0,91 14,0 ±0,9 4,8 ±0,09
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01- достоверность в сравнении с контролем
Таблица 2 - Биохимические показатели, характеризующие микросомальное окисление ПНЖК и АОЗ в эритроцитах рабочих фосфорного производства в зависимости от стажа
Группы обследо-ван-ных, рабочие со стажем: ТБК-РП, нМ/мл ДК, нМ/мл Каталаза, мМ/ минЧмл сод, % тормо-же-ния а-токофе-рол, нМ/мл
До 5 лет 17,76±0,95 41,47±1,53** 7,84±0,12* 63,11±1,05** 5,80±0,14**
5-10 лет 20,98±1,4** 47,82±2,90** 5,39±0,22 45,85±1,63 4,32±0,11
10-15 лет 24,91±2,84** 50,33±3,88** 4,94±0,28* 40,64 ±2,2 3,81±0,19
Свыше 15 лет 28,62±0,94** 54,21±2,31** 3,62±0,18* 38,44 ±2,16 3,10±0,09**
Контрольная группа 14,28±1,08 31,40 ±3,12 6,42±0,68 42,1±3,12 4,12±0,21
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01- достоверность в сравнении с контролем
Таблица 3 - Активность глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы (нМ) и уровень оснований Шиффа (у.е.) во взвеси эритроцитов.
Контроль До 5 лет 5-10 лет 10-15 лет Свыше 15 лет
Г-6-ФДГ 702,1±18,24 568,68±13,30** 387,13±25,41** 313,55±17,24** 306,44 ±16,88**
ШО 16,1 ±0,92 17,37±1,36 25,07±2,19** 31,51±3,01** 38,42±4,86**
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01- достоверность в сравнении с контролем
ферментов. Так у рабочих со стажем до 5 лет его содержание повышалось относительно контрольных величин, а с увеличением стажа работы уровень токоферола снижался по отношению к показателям его содержания у рабочих со стажем до 5 лет, а у рабочих со стажем свыше 15 лет его содержание было достоверно ниже, чем в контроле.
Накопление во взвеси эритроцитов продуктов липидной пероксидации может быть обусловлено целым комплексом причин. Одной из таких причин может быть наличие лимфоцитов во взвеси эритроцитов. Известно, что в зрелых эритроцитах процессы микросомального слабо выражены, но в лимфоцитах, которые также присутствуют во взвеси кровяных телец, микросомальное окисление очень интенсивно. Возможной причиной является накопление продуктов окисления ПНЖК в процессе созревания эритроцитов в костном мозге. В процессе интоксикации в кровь достаточно часто поступают недостаточно зрелые формы эритроцитов и других кровяных телец, что также может служить причиной повышения уровней ТБК-РП и ДК. Наиболее вероятно, что весь комплекс названных причин определяет повышение уровня ТБК-РП и ДК.
Наличие во взвеси эритроцитов ферментов антиоксидантной защиты вероятно обусловлено их синтезом во время созревания кровяных телец.
Такое предположение основано на том, что время существования в организме ферментов значительно превышает время существования субстратов. Представляется закономерными изменения уровня токоферола, содержание которого изменялось аналогично изменениям активности ферментов АОЗ. В целом изменения активности ферментов АОЗ и уровня токоферола отражает состояние тканевой адаптации к воздействию производственных факторов и свидетельствуют о начале дезадаптивных процессов в клетках крови.
На наличие процессов напряжения адаптации свидетельствуют также изменения активности Гл-6-ФДГ и содержание ШО (табл. 3).
Как видно из таблицы 3, снижение активности Гл-6-ФДГ свидетельствует о нехватке субстрата окисления - глюкозы. Это обусловлено интенсивностью ее использования клетками крови в период их зрелости и созревания. В целом этот процесс характерен для большинства интоксикаций и снижение активности Гл-6-ФДГ определяет лишь степень нарушений процессов адаптации.
Несмотря на то, что уровень ШО является неспецифическим показателем, его изменения в эритроцитах могут свидетельствовать о конденсации альдегидов и кетонов с первичными аминами. Наличие кетонов и альдегидов при воздействии химических веществ, загрязняющих воздух рабочей
зоны на фосфорном производстве, представляется закономерным. ШО также образуются в процессе переаминирования, что также может иметь место при изменении нормальных метаболических процессов в течении формирования адаптивных изменений.
Таким образом, полученные данные дают основание считать, что в процессе производственной деятельности адаптация людей к условиям труда на уровне целостного организма имеет место, однако на тканевом уровне имеются явные признаки нарушения адаптационных возможностей. Такие изменения в организме представляются закономерными, так как имеются многочисленные нарушения в организации технологического процесса. В частности, в ряде случаев средняя концентрация фосфора превышает ПДК в 8,2-10,3 раза, фос-фина - в 13-14 раз, концентрация фосфорного ангидрида превышает в 2,4-2,9 раза, фтора в 4,0-4,5 раза. Из этого следует, что при организации технологического процесса не учитывались возможности поступления названных химических ингредиентов в воздух рабочей зоны и впоследствии в окружающую среду. Большинство вредных химических веществ обладают преимущественно раздражающим и деструктивным воздействием на эпителиальные ткани. При этом известно, что ряд соединений фосфора обладают токсическими свойствами разнонаправленного действия.
Выводы:
1. В целом изменения активности ферментов АОЗ и уровня токоферола отражает состояние тканевой адаптации к воздействию производственных факторов и свидетельствуют о начале дезадаптивных процессов в клетках крови. На наличие процессов напряжения адаптации свидетельствуют также изменения активности Гл-6-ФДГ и содержание ШО
2. Представленный комплекс неспецифических показателей дает возможность оценивать неспецифическое воздействие на организм комплекса факторов.
3. При проведении медицинских осмотров представляется целесообразным использование показателей значения активности каталазы и
уровня МСМ, так как для этих показателей могут быть установлены определенные нормы, не подверженные суточным колебаниям.
Литература.
1. Козловский В.А., Тургаева К.С., Надырова Г.М. и др. Гигиеническая оценка фосфорных шлаков и строительных материалов на их основе //Гигиена труда, профпатология и токсикология при добыче фосфоритов, производстве и использовании фосфорных удобрений: Сборник трудов НИИ краевой патологии и гос. мединститута. Алма-Ата.-1986.-С.21-29.
2. КамышниковВ.С., Зубовская Е.Т., Лаппа С.В. и др. Одновременное определение содержания альфа-токоферола, ретинола и конечных продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке (плазме) крови. Рац.предл.№250 от 26.06.1988.
3. Макаренко Е.П. Комплексное определение активности супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы в эритроцитах ////Лабораторное дело.- 1988.-№ 1.- С. 48-50.
4. КоролюкМ.А., ИвановаЛ.И., МайороваИ.Г., ТокаревВ.Е. Метод определения активности каталазы //Лабораторное дело.- 1988.-№ 11.- С. 16-19.
5. Волчегорский И.П., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови //Вопросы мед. химии.-1989 .- №1.-С.130-142.
6. Коробейникова Э.Н. Модификация определения продуктов ПОЛ в реакции с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело.- 1987.- № 7.- С. 8-10.
7. ГончаренкоМ.С., ЛатиковаА.М. Методы оценки перекис-ного окисления липидов //Лабораторное дело.- 1985.- № 1.- С. 60-61.
8. Львовская Е.И., Волчегорский И.П., Шемяков С.Е. Спек-тро-фотометрическое определение конечных продуктов ПОЛ//Вопросы медицинской химии. - 1991.-№4.- С 9293.
9. А. С. РК №38635 Способ определения оксида азота в биологической жидкости организма. /Кулкыбаев Г.А., Намазбаева З.И., Салимбаева Б.М.и т.д.
10. Габриелян Н.И., ДмитриевА.А., КулаковА.Н. Диагностическая ценность определения средних молекул в плазме крови при нефрологических заболеваниях //Клиническая медицина.- 1981.-№ 10.- С. 38-42.
