CC BY
116. Колб В.Г., Камышников B.C. Справочник по клинической химии. — Минск, 1982.
7. Мелешкин М.Т. // В кн.: Промышленные отходы и окружающая среда. — Киев: Наука, 1980.
8. Петрунин В.А., Шелученко В.В., Демидюк В.В. // Материалы I Межрегиональной конференции «Проблемы уничтожения химического оружия». — Киров, 2000.
9. Практикум по биохимии / Под ред. С.Е. Северина, Г.А. Соловьевой. — М.: МГУ, 1989.
10. Сперанский С.В. // Фармакология и токсикология. — 1965. — № 1. — С. 123—124.
11. Тинсли Ион Дж. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде: англ. — М.: Медицина,
1982.
12. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. А.А. Каспарова и П.В. Саноцкого. — М., 1986.
13. Ellman G.E., Courtney K.D., Andres V. et al. // Biochemical Pharmacol. — 1961. — Vol. 7. — P. 88—95.
Поступила 17.02.06
УДК 613.62:665.774.4
В. И. Минина, С. А. Ларин, С.А. Му н, А.Н. Глушков, В.Г. Дружинин, Я.А. Савченко
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ МУТАГЕННОЙ И КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ УСЛОВИЙ ТРУДА НА КЕМЕРОВСКОМ АО «КОКС»
Институт экологии человека СО РАН, Кемеровский государственный университет, г. Кемерово
Представлены результаты комплексного исследования мутагенных и канцерогенных эффектов воздействия условий труда на коксохимическом производстве. Показано, что в группе рабочих онкологическая заболеваемость и частота хромосомных нарушений значительно выше, чем в контроле. Выявлено согласованное нарастание этих эффектов у мужчин при увеличении стажа работы на производстве.
Ключевые слова: хромосомныж аберрации, онкологическая заболеваемость.
V.I. Minina, S.A. Larin, S.A. Moun, A.N. Gloushkov, V.G. Drouzhinin, Ya.A. Savtchenko. Complex analysis of mutagenic and carcinogenic jeopardy of work conditions on JSC «Cox» in Kemerovo. The authors present results of complex study concerning mutagenic and carcinogenic effects of work conditions in chemical-recovery industry. Oncologic morbidity and frequency of chromosomal aberrations in workers group is considerably higher than in controls. These effects appear to increase in males with longer length of service.
Key words: chromosomal aberrations, oncologic morbidity.
Согласно исследованиям Международного агентства изучения рака и в соответствии с гигиеническими нормативами МЗ РФ производство кокса отнесено к процессам, канцерогенная опасность которых является, безусловно доказанной [4, 6]. Связано это с тем, что в воздухе производственных помещений присутствуют значительные количества полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), каменноугольные смолы, пеки и их возгоны, фенолы, бериллий, кадмий, мышьяк, никель и их соединения, тетрахлордибензо-р-диоксин, сажи, 2-нафтиламин, радон [3]. В формирование неблагоприятного фона производственной среды вносят свой вклад и физические факторы: перепады температуры, шум, вибрация. Такой комплекс неблагоприятных воздействий
повышает риск заболевания раком легкого, кожи, мочевого пузыря, почек [6].
Важным генотоксическим маркером риска развития рака является повышение частоты клеток со структурными хромосомными аберрациями [8]. Единичные исследования, проводившиеся у рабочих коксохимических производств, показывают появление значительного количества хромосомных нарушений в соматических клетках у лиц, занятых в основных производственных операциях [2, 7, 10, 11].
Уровень генотоксической опасности существенно различается на отдельных коксохимических предприятиях в зависимости от конкретных технологических условий, степени износа производственных мощностей, эффективности очистки вредных для здоровья выбросов, при-
меняемых средств индивидуальной защиты и т. п. Кроме того, в условиях конкретного предприятия реальная мутагенная нагрузка и канцерогенная опасность могут существенно различаться. В связи с этим целью данного исследования стал сравнительный анализ интенсивности мутационного процесса и онкологической заболеваемости в условиях одного отдельно взятого коксохимического производства.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. В качестве объекта исследования выбрали крупное коксохимическое предприятие Кузбасса — Кемеровское АО «Кокс». Данные заводской лаборатории санитарно-гигиенического контроля и Кемеровского городского центра гсэн позволяют констатировать существование неблагоприятной эколого-гигиенической ситуации на данном предприятии, отражающей основные проблемы состояния окружающей среды на коксохимических производствах. Обращает на себя внимание стабильно высокое загрязнение пылью. В условиях Кемеровского АО «Кокс» выбросы пыли значительно превышают ПДК в большом проценте проб воздуха (45—55 %). Наиболее запыленные рабочие места — в коксовом цехе, в кабине загрузочного вагона, где, например, в 1997 г. концентрация пыли была выше ПДК в 100 % случаев; на рабочем месте люкового концентрация пыли превышала ПДК в 3,1 раза. Самые высокие концентрации пыли отмечались на рабочем месте сортировщика на коксосортировке, где отмечено превышение ПДК по пыли до 7,8 раза.
В воздухе промплощадки Кемеровского АО «Кокс» отмечено присутствие 12 видов полициклических ароматических углеводородов (табл. 1). наверху печей, а также в пыли, взятой на боковой площадке с машинной стороны коксовых батарей, концентрация бенз(а)пирена значительно выше и превышает ПДК в 2—5 раз. Кроме того, наличие ПАУ обнаруживается в каменноугольной смоле, готовом и неготовом коксе, при неорганизованных выбросах от дверей и люков и в воздухе промплощадки.
В воздушной среде цехов улавливания отмечается присутствие целого ряда веществ (бензол, фенол, нафталин, аммиак и др.), многие, из которых обладают выраженными мутагенными свойствами [5].
В зоне верха мехоосветлителей отмечалось превышение ПДК по содержанию фенола в 33—56 % проб. Высокие значения концентраций фенола отмечались также в воздухе
Т а б л и ц а 1
Содержание полициклических ароматических углеводородов в атмосферном воздухе промплощадки (200 м от башни тушения) (по данным ГЦСЭН г. Кемерово)
Наименование ПАУ ПДК, мкг/м3 Средняя концентрация, мкг/м3 Максимальная концентрация, мкг/м3
Аценафтилен Отс. 0,086 0,200
Флуорен-аценафтен Отс. 0,500 0,500
Фенантрен 800,00 0,130 0,160
Антрацен Отс. 0,255 0,480
Флуорантен Отс. 0,645 0,680
Пирен 30,00 0 0
Бенз(а)антрацен Отс. 0,075 0,080
Бенз(а)флуорантен Отс. 0,215 0,220
Перилен Отс. 0 0
Бенз(а)пирен 0,15 0,005 0,006
Дибензантрацен Отс. 0 0
Бенз^)перилен Отс. 0 0
рабочих зон аппаратчиков очистки сточных вод (цех № 2): насосная биохимической установки — в 11 %, аэротенки — в 11—44 % проб. Рабочая зона аппаратчика получения сырого бензола (бензольное отделение) характеризуется высокими концентрациями бензола, превышающими ПДК в 100 % проб.
содержание цианидов в воздухе приточной вентиляции в цехах улавливания превышает ПДК в 22—100 % проб, при этом максимальная концентрация была зафиксирована в
1998 г. — 0,105 мг/м3.
Для комплексного анализа мутагенных
эффектов в соматических клетках рабочих данного производства было обследовано 136 рабочих и 107 контрольных доноров (когорта I). В группу контроля вошли доноры, профессионально не контактировавшие с производственными токсикантами (сотрудники госуниверситета, студенты). Половозрастной состав обследованных групп представлен в табл. 2. Материалом для исследования послужила цельная периферическая кровь, забиравшаяся в период медицинских осмотров. Культивирование клеток крови осуществляли по стандартному полумикрометоду [9]. Питательную смесь готовили из расчета: среда ЯРМ1-1640 (6 мл), сыворотка крупного рогатого скота (1,5 мл) и 0,1 мл фитогемагглютинина (ПанЭко). Смесь помещали в стерильные культуральные флаконы и добавляли 0,5 мл
гепаринизированной крови. Культуральные флаконы выдерживали при 37 °С в течение 48 ч. За 2 ч до фиксации в культуры вводили колхицин (0,5 мкг/мл). После гипотонической обработки и фиксации клеток суспензию раскапывали на охлажденные чистые предметные стекла и высушивали над пламенем спиртовки. Препараты окрашивали 1 % красителем Гимза (Merk) и анализировали под световым микроскопом Carl Zeiss.
Для учета хромосомных аберраций у каждого индивида проанализировано по 100 мета-фаз. Регистрировали аберрации хромосомного и хроматидного типов в соответствии с общепринятыми требованиями [1]. Пробелы в анализ не включали. Уровень хромосомных аберраций определяли путем подсчета частоты ме-тафаз c аберрациями хромосом (в процентах от изученного числа клеток).
В группу наблюдения онкологической заболеваемости (когорта II) вошло 3437 человек, проработавших на Кемеровском АО «Кокс» (КХЗ) не менее трех лет и уволившихся с завода с 1976 по 2000 г., то есть период наблюдения составил 25 лет. Из всей когорты была выделена опытная группа из 2947 человек, непосредственно занятых в производстве, транспортировке и хранении сырья и готовой продукции (работники цехов: коксового, пекококсового, углеподготовительного, смолоперерабатывающего и др.). Половозрастной состав когорты II представлен в табл. 3. Необходимые сведения о каждом работнике получили в отделе кадров АО «Кокс», Кемеровском городском адресном бюро, Кемеровском областном клиническом онкологическом диспансере и Кемеровском областном па-тологоанатомическом бюро.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием ППП «STATISTICA for WINDOWS 6.0».
Р е з у л ь т а т ы и о б с у ж д е-
н и е. В результате проведенного анализа 24 300 метафазных пластинок было зафиксировано достоверно значимое повышение частоты хромосомных нарушений у рабочих по сравнению с контролем (рис. 1). Это оказалось справедливым как в отношении мужчин, так и женщин. Полученные результаты подтверждают данные относительно высокой генотоксической опасности условий труда на коксохимическом производстве, зафиксированные в более ранних исследованиях [2, 7, 9, 10].
В изученной выборке сравнение частоты аберрантных метафаз в зависимости от возраста и пола не показало существования значимых отличий. Также не выявлено статистических отличий при анализе воздействия такого фактора, как курение. У курящих рабочих (n = 87) уровень хромосомных аберраций составил 5,98 ± 0,27 %, курящих (n = 49) — 5,77 ± 0,54 % (UM-w = 1591,0; p = 0,91).
Основная доля повреждений хромосом у рабочих приходится на одиночные и парные фрагменты (49 и 31% соответственно). В опытной группе наблюдается достоверное увеличение доли сложных хромосомных перестроек, таких, как обмены, транслокации, дицен-трики (р < 0,05). Подобные факты могут свидетельствовать о сложном механизме действия производственных факторов, связанном, как с индукцией мутаций в пределах одного клеточного цикла, так и с нарушением процессов репарации повреждений ДНК.
Т а б л и ц а 2
Половозрастная структура когорты I
Группа Мужчины Жен1 щины
Число обследованных Средний возраст Число обследованных Средний возраст
Рабочие 94 38,86 52 38,75
Контроль 66 38,11 41 38,42
Т а б л и ц а 3
Половозрастная структура когорты II
Группа Мужчины Жен1 щины
Число обследованных Средний возраст поступления на работу Число обследованных Средний возраст приема на работу
Рабочие 2216 30,32 731 29,46
Контроль 211 33,51 338 33,49
МУЖЧИНЫ
Рабочие
Контро
И Онкологическая заболеваемость И Частота аберрантных метафаз, %
И Онкологическая заболеваемость И Частота аберрантных метафаз, %
По оси абсцисс — изученные группы (рабочие и контроль); по оси ординат 1 — онкологическая заболева емость, по оси ординат 2 — частота аберрантных метафаз,
Рис. 1. Онкологическая заболеваемость и частота аберрантных метафаз у мужчин и женщин опытной (рабочие КХЗ) и контрольной групп
Наиболее выраженные генотоксические эффекты были обнаружены в группе рабочих, непосредственно занятых в основных технологических операциях получения кокса: огнеупор-щики, машинисты коксовых машин, сортировщики кокса (6,74 ± 0,36 %). Все это позво-
ляет отнести их к группе повышенного токси-ко-генетического риска.
У сотрудников вспомогательных служб (медсанчасть, заводская лаборатория) геноток-сические эффекты (4,47 ± 0,9 %) выражены в меньшей степени, чем у рабочих основных
цехов, однако они также значимо превышают среднегородской уровень (3,59 ± 0,44 %).
Для выявления взаимосвязи между гено-токсической нагрузкой и формированием злокачественных новообразований на втором этапе данного исследования проводился ретроспективный анализ онкологической заболеваемости в группе из 3437 человек. Было установлено, что в группе рабочих (2947 человек), занятых в основных производственных операциях и проработавших не менее трех лет, число больных составило 262
ной группе (549 человек) — выявлено 28 больных. Таким образом, доля заболевших злокачественными опухолями в опытной группе — 88,9 %о значимо превышает таковую в контрольной группе — 51,0 %%. Значительное повышение онкологической заболеваемости (по сравнению с контролем) отмечено как у мужчин, так и у женщин, занятых в производстве кокса (рис. 1).
Наибольший удельный вес в обеих группах заняли злокачественные опухоли кожи, дыхания и органов желудочно-кишечного тракта (табл. 4). Это неудивительно, поскольку производственные химические канцерогены поступают в организм через эпителий дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и кожи. Чаще всего злокачественные новообразования отмечались у рабочих коксового цеха (119 человек). Это вполне согласуется с данными о высокой частоте мутаций у рабочих данной группы.
В формировании мутагенных и канцерогенных эффектов воздействия производственной среды большое значение имеет продолжительность контакта с токсикантами. Поэтому проводилось изучение влияния стажа на анализируемые показатели. Всех обследованных рабочих разделили на три группы: 1— 3 года, 4 — 9 лет, 10—30 лет. На рис. 2 представлены изменения частоты аберрантных метафаз и онкологической заболеваемости в данных стажевых группах среди мужчин и женщин.
Обращает на себя внимание тот факт, что уже через 1—3 года трудовой деятельности у рабочих складывается высокий уровень хромосомных повреждений (у мужчин — 4,6 %, у женщин — 8,5 %), который, изменяясь в дальнейшем, при увеличении трудового стажа (вплоть до 30 лет) остается достоверно выше контрольных значений. При анализе динамики частоты аберрантных метафаз у мужчин можно отметить возрастание значений данного показателя при увеличении продолжительности трудового стажа. У женщин подобной тенденции выявлено не было. Возможно, это связано с тем, что женщины не контактировали с токсикантами основных наиболее опасных производственных цехов (коксовый, улавливания), а выполняли вспомогательные операции (работа в медпункте, заводоуправлении, экоана-литической лаборатории).
Онкологическая заболеваемость при возрастании стажа изменяется схожим образом.
Т а б л и ц а 4
Структура онкозаболеваемости в группах рабочих и контрольных доноров
Признак по нозоологиям Контроль Рабочие
Всего обследовано Число онкобольных Всего обследовано Число онкобольных
Рак органов дыхания мужчины 211 1 2216 66*
женщины 338 2 731 3
Рак желудка мужчины 211 1 2216 26*
женщины 338 0 731 7
Рак кожи мужчины 211 0 2216 48*
женщины 338 7 731 7
Остальные формы мужчины 211 5 2216 60*
женщины 338 12 731 45*
Всего 549 28 2947 262
* Отличия с контролем достоверны (p < 0,05).
По оси абсцисс — продолжительность трудового стажа; по оси ординат 1 — онкологическая заболеваемость, по оси ординат 2 — частота аберрантных метафаз,
Рис. 2. Онкологическая заболеваемость и частота аберрантных метафаз в группах рабочих, различающихся по продолжительности трудового стажа
МУЖЧИНЫ
я
т
X
ы н т н
я
р р
1 <N
1 — 3
года
4—9
10—30 лет
0 Онкологическая заболеваемость И Частота аберрантных метафаз, %
ЖЕНЩИНЫ
&
X
т
X
ы н т н
X
р р
1—3 года
—9
10—30 лет
0 Онкологическая заболеваемость И Частота аберрантных метафаз, %
У мужчин отчетливо прослеживается тенденция к росту заболеваемости опухолями различной локализации по мере увеличения продолжительности труда на коксохимическом производстве. У женщин первоначально высокие значения онкозаболеваемости (1—3 года стажа — 95,2 %) сменяются более низкими дан-
ными при стаже 4—9 лет —58,6 %. При стаже 10 лет и более онкологическая заболеваемость вновь резко возрастает и составляет 125 %. При этом как у мужчин, так и у женщин стажевые изменения онкозаболевае-мости соответствуют динамике хромосомных нарушений.
В ы в о д ы. 1. Выявленная согласованность и однонаправленность процессов мутагенеза и канцерогенеза в изученныгх производственные условиях позволяет обсуждать целесообразность использования теста на хромосомныге нарушения для оценки индивидуального риска развития онкопа-тологии. 2. Раннее выгявление лиц с повыг-шенной чувствительностью к производственны м мутагенам и организация мер по защите генома (перевод на менее опасныш участок, использование витаминотерапии и т. д.) позволят существенно снизить существующую канцерогенную опасность производственной средыг. 3. Несомненно, что эти онкогигиенические и генетические мерыг профилактики важно дополнять мероприятиями по оптимизации непосредственно условий труда и тем самы м способствовать снижению возможности контакта с канце-рогенныгм фактором. 4. Осуществляемая в настоящее время модернизация кемеровского АО «Кокс» включает в себя внедрение ремонта камер коксовы х печей методом керамической сварки, замену пароинжекции при загрузке печей на гидроинжекцию, ввод в эксплуатацию установки беспы левой вы дачи кокса. Принимаемые технические и технологические решения позволят существенно улучшить ситуацию на производстве в целом, а в совокупности с генетическими методами профилактики снизить индивидуальный канцерогенныш риск.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бочков Н.П. Хромосомы человека и облучение.
— М.: Атомиздат, 1971.
2. Дружинин В.Г., Минина В.И., Мокрушина Н.В. // Мед. труда. —2000. — № 10. — С. 22-24.
3. Косой Г.Х., Хесина А.Я. // Гиг. и сан. — 1990. - № 9. — С. 14—17.
4. Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека: Гигиенические нормативы ГН
1.1.725—98. — М.: МЗ России, 1999.
5. Ресснер П., Черна М., Журков B.C. // Гиг. и сан. — 1990. — № 6. — С. 55—57.
6. Худолей В.В. Канцерогены: характеристики, закономерности, механизмы действия. — СПб.: НИИ химии СПбГУ, 1999.
7. Bender MA, Leonard R.C., White O. et al. // Mutat. Res. Genet. toxicol. —1988. — № 1. — P. 11—16.
8. Hagmar L, Stru,mberg U., Bonassi S. et al. // Cancer Research. — 2004 .— Vol. 64. — P. 2258— 2263.
9. Hungerford D.F. // Stain Technol. — 1965. — Vol. 40. — P. 333—338.
10. Jovicic D., Novakovic M., Rakic R. // Mutat. Res. Rev. Genet.Toxicol. — 1992. — Vol. 271, No. 2.
— P. 178.
11. Kalina I., Brezani P., Gajdosova D., Binkova B. et al. // Mutat.Res. — 1998. — Vol. 417. — P. 9—17.
Поступила 29.05.06
аискуссnn
УДК 613.62-056.22
В.Р. Рембовский, Л.А. Могиленкова
КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОТАЮЩИХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХИМИЧЕСКОГО ФАКТОРА
НИИ гигиеныы, профпатологии и экологии человека Федерального управления «Медбиоэкстрем»
Разработана классификация состояния здоровья работников химических производств с учетом классов условий труда, утвержденных и опубликованных в Руководстве Р 2.2.755-99. Состояние здоровья в зависимости от потери и характера его изменения, а также уровня воздействия химического фактора разделено на 7 классов: нормальное, адаптированное, пограничное, патологическое неспецифическое, патологическое специфическое, стойкая потеря трудоспособности, предлетальное.
