CC BY
7врачей / Составители: С.А. Сюрин, А.Н. Никанов, О.А. Буракова и др. Кировск, 2009. С. 7—12.
3. Дуева Л.А., Сивочалова О.В., Цидильковская Э.С. и др. // Мед. труда. 2006. № 7. С. 16—22.
4. Петренко ОД. // Экология человека. 2008. № 10. С. 37—39.
5. Casarett and Doulls Toxicology: The basic science of poisons / Ed. C.D. Klaassen P. McGraw-Hill Companies
Inc., 2001. PO. : 649—550, 837—839.
6. Grimsrud T.K., Berge S.R., Haldorsen T., Andersen // Amer. J. Epidemid. 2002. 156. P. 1123—1132.
Поступила 25.02.10
УДК 621.791.052-034.74:613.63
Е.В. Зибарев1, М.В. Чащин1, С.М. Никонова1, З.С. Кусраева1, А.В. Кузьмин1, D.G. Ellingsen2,
Y. Thomassen2
ОЦЕНКА БИОМАРКЕРОВ ЭКСПОЗИЦИИ К СВАРОЧНОМУ АЭРОЗОЛЮ
1ФГУН Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья, г. Санкт-Петербург;
2Национальный институт профессионального здоровья, Осло, Норвегия
На основании данных биологического мониторинга у электросварщиков установлена достоверная корреляционная связь между концентрациями марганца в цельной крови и концентрациями марганца в воздухе рабочей зоны. Выявлено достоверное снижение концентрации железа, кобальта и марганца в моче у пациентов с диагнозом хронической марганцевой интоксикации по сравнению с контрольной группой.
Ключевые слова: биологический мониторинг, корреляционная связь, электросварщики.
E.V. Zibarev, M.V. Tchashin, S.M. Nikonova, Z.S. Kousrayeva, A.V. Kouzmin, D.G. Ellingsen, Y. Thomassen. Evaluating biomarkers of exposure to electric welding aerosol. Biologic monitoring data in electric welders revealed reliable correlation between manganese concentration in the whole blood and manganese concentrations in the workplace air. The chronic manganese intoxication patients showed reliable lower levels of urinary iron, cobalt and manganese vs. those values in the reference group.
Key words: biologic monitoring, correlation, electric welders.
В течение жизни человек подвергается воздействию различных вредных веществ, способных вызвать как функциональные, так и органические изменения в организме. Однако 1/3 времени человек проводит на рабочем месте, где существует потенциальная возможность влияния повышенных концентраций вредных веществ на организм.
На сегодняшний день степень химической безопасности работы на производстве определяется соблюдением ПДК веществ в воздухе рабочей зоны. Однако при превышении ПДК веществ в воздухе рабочей зоны трудно оценить насколько это опасно для организма и какие изменения это может повлечь за собой. Следует отметить, что превышение ПДК в воздухе рабочей зоны показывает лишь фактическое содержание веществ в воздухе, а не уровни этих веществ в биологических средах организма [2]. Ответить на эти вопросы можно, применив биологический мониторинг.
Биологический мониторинг является одним из наиболее объективных и достоверных мето-
дов оценки экспозиции к вредным веществам, воздействующим на организм человека. Под биологическим мониторингом понимают измерение и оценку содержания различных токсикантов или их метаболитов в биологических средах организма (кровь, моча, слюна, ликвор) с целью определения величины воздействия и оценки риска для здоровья человека. Одним из важных преимуществ биологического мониторинга является то, что этот метод учитывает поступление веществ в организм всеми возможными путями (ингаляционный, перкутан-ный, пероральный). Показатели биологического мониторинга свидетельствуют о концентрациях токсикантов, которые уже реально поступили в организм и оказывают на него воздействие [4]. Кроме этого, основываясь на результатах биомониторинга, можно предупредить заболевание или своевременно оказать реабилитационные мероприятия с учетом индивидуальных особенностей организма.
Несмотря на все перечисленные преимущества, этот метод оценки экспозиции использует-
ся в профилактической медицине крайне редко. Периодические медицинские осмотры, спорные экспертные вопросы связи заболевания с профессией могли бы быть дополнены результатами биологического мониторинга.
Целью исследования явилось изучение биомаркеров сварочного аэрозоля в организме электросварщиков при различных уровнях экспозиции.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. В
качестве основных объектов исследования были выбраны рабочие машиностроительного и судостроительного предприятий Санкт-Петербурга, а также пациенты с установленным диагнозом профессионального заболевания — хроническая марганцевая интоксикация. Все исследуемые были разделены на три группы: электросварщики, контрольная группа и пациенты. Первую группу составили 96 электросварщиков, осуществляющих работу по электросварке крупногабаритных металлоконструкций в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме. В качестве контрольной группы были отобраны 96 рабочих — токари и фрезеровщики, работающие на этих же предприятиях. В третью группу были отобраны 27 пациентов, находившихся на динамическом наблюдении в клинике профзаболеваний более 4 лет. Каждому электросварщику был подобран рабочий контрольной группы таким образом, что они составляли пару, практически не отличающуюся по возрасту, стажу и по социальному статусу. Средний возраст электросварщиков составил 36,3 года, группы контроля — 36,1 года. Средний стаж работы в профессии — 13,5 и 13,4 года соответственно. Доля курящих в обеих группах практически не отличалась — 60,4 и 62,5 % соответственно. Количество алкоголя, потребляемого в месяц не имело различий.
Все пациенты с хронической марганцевой интоксикацией в прошлом работали электросварщиками на этих же предприятиях. Их возраст был более 41 года, стаж работы более 21 года. Время после момента установления профессионального заболевания и момента обследования пациентов в рамках данной работы составило в среднем 5,8 года (от 4 до 7 лет).
Отбор проб воздуха в рабочей зоне проводился с помощью индивидуального пробоотборника фирмы SKC (SKC Ltd., Dorset, UK) согласно МУ МЗ РФ «Современные методы оценки профессиональной экспозиции к воздействию вредных веществ в форме аэрозолей». В рабочей зоне было отобрано 188 проб воздуха на ультратонкие целлюлозные фильтры с размером
пор 0,8 мкм, помещенные в специальные пластиковые кассеты. Пробоотборник закреплялся на поясе электросварщика, а отбор сварочного аэрозоля осуществлялся из зоны дыхания. В течение смены проводился трехкратный контроль за скоростью прохождения газовоздушной смеси через фильтр. Пробы воздуха в рабочей зоне отбирались на каждом рабочем месте в течение 2 дней [3].
В дальнейшем элементный состав сварочного аэрозоля определялся с помощью индуктивно связанной плазмы атомной эмиссионной спектрометрией (ICP-OES). Этот метод позволил определить даже очень низкие концентрации металлов в исследованных образцах. В сварочном аэрозоле было определено 14 различных элементов.
Биологические образцы (кровь и моча) анализировались на химический состав (13 элементов) с помощью индуктивной плазменной масс-спектрометрии (ICP-SF-MS) с использованием спектрометра Element 2 со стандартными настройками сканирования образцов [1]. Для оценки правильности измерения микроэлементов в образцах крови и мочи использовалась система контроля качества измерения Seronorm.
Р е з у л ь т а т ы. На основании данных биологического мониторинга крови, установлено превышение концентраций марганца, кадмия, ртути и свинца в цельной крови электросварщиков по сравнению с контрольной группой (табл. 1).
Из перечисленных элементов статистически достоверное превышение (p < 0,001) выявлено только лишь для марганца и свинца. В среднем у электросварщиков концентрации марганца в цельной крови были выше на 25 %, чем в крови у рабочих контрольной группы.
Более высокие концентрации марганца в крови у электросварщиков по сравнению с контрольной группой связаны с длительным поступлением этого металла в организм из воздуха рабочей зоны. Концентрации в воздухе в зависимости от режимов сварки составили от 3 до 4620 мкг/м3. Установлено, что у электросварщиков, работающих в условиях превышения концентраций марганца в воздухе (более 400 мкг/ м3), наблюдалось почти трехкратное увеличение содержания марганца в крови по сравнению с контрольной группой, то есть существует зависимость между содержанием марганца в воздухе и содержанием его в биологических средах организма.
До сегодняшнего дня существовало мнение об отсутствии корреляционной связи между концентрациями марганца в крови и в воздухе
рабочей зоны. В работе нам удалось установить непрямую логарифмическую корреляционную связь (коэффициент корреляции г = 0,9) между среднесменными концентрациями марганца в воздухе рабочей зоны, отобранных с помощью индивидуальных пробоотборников, с постоянной скоростью прохождения газовоздушной смеси через фильтр, и концентрациями марганца в цельной крови у электросварщиков на следующий день после отбора проб воздуха. Анализируя пробы воздуха, отобранные за 36—48 ч от момента отбора образцов крови, было установлено, что корреляционная связь не подтверждается. Поэтому для правильной оценки экспозиции сварочным аэрозолем нами рекомендовано проводить отбор крови на следующий день после отбора проб воздуха. Этим же объясняются более высокие концентрации марганца в крови у работающих электросварщиков по сравнению с пациентами, не имеющими контакта с марганцем.
Для оценки влияния сварочного аэрозоля на организм, кроме крови также исследовалась моча. В моче были определены концентрации 13 элементов (табл. 2).
Концентрации марганца и ртути в моче у электросварщиков превышали концентрации этих же элементов у исследуемых в контрольной группе. Эти показатели близки к статистически
значимому уровню достоверности (р < 0,07). Концентрации хрома и никеля в моче у электросварщиков достоверно превышали концентрацию данных элементов в контрольной группе (p < 0,001), однако концентрации кобальта в моче были достоверно ниже (p < 0,001). Высокие концентрации хрома и никеля в моче объясняются их выведением из депо, в котором они накапливаются в течение трудовой деятельности. Накопление хрома и никеля в депо подтверждается также их повышенным содержанием в сварочном аэрозоле. Что же касается других элементов в моче, например, селена, магния и кальция, то их концентрации в исследуемых группах практически не отличались.
Обращает на себя внимание тот факт, что у пациентов с установленным диагнозом хроническая марганцевая интоксикация, проработавших более 21 года, наблюдается снижение концентрации некоторых двухвалентных катионов в моче — марганца, кобальта и железа по сравнению с контрольной группой практически в два раза. Однако концентрации перечисленных элементов в крови у этих же пациентов, выше, чем в контрольной группе. Это вероятнее всего связано с нарушением обмена диметилтриптамина (DMT 1) — белка, отвечающего за транспорт этих двухвалентных катионов в организме. Наибольшее
Т а б л и ц а 1
Концентрации элементов в цельной крови у электросварщиков и рабочих контрольной группы, мкг/л
Элементы Электросварщики Контрольная группа р
Средние значения Диапазон значений Средние значения Диапазон значений
Cd 1,1 0,1—5,4 0,9 0,1—4,4 0,30
Hg 1,7 0,1—25,3 1,5 0,2—8,1 0,30
Pb 47 18—162 37 11—208 0,001
Mn 8,6 3,7—23,5 6,9 2,5—14,3 < 0,001
Элементы Электросварщики Контрольная группа р
Средние значения Диапазон значений Средние значения Диапазон значений
Fe 48,4 18,8—436 50,5 16,7—1760 0,62
Cr 2,57 0,14—50,5 0,35 0,04—13,1 < 0,001
Mn 0,17 0,03—5,5 0,12 0,02—10,2 0,07
Ni 4,0 0,68—28,0 2,3 0,46—111 < 0,001
Hg 0,17 0,02—1,8 0,13 0,02—1,9 0,07
Cd 0,22 0,02—2,6 0,24 0,02—2,7 0,60
Zn 224 3,4—2390 193 4,7—1250 0,46
Co 0,25 0,03—10,9 0,39 0,09—11,8 < 0,001
Ca 81,3 2,1—423 90,3 11,8—346 0,32
Mg 69,9 6,9—389 66,6 11,9—234 0,58
Se 16 3,4—53 16 3,4—53 0,77
I 83 17—687 87 17—687 0,63
As 17 1,1—294 18 2,7—448 0,76
Т а б л и ц а 2
Концентрации элементов в моче у электросварщиков и рабочих контрольной группы, мкг/г креатинина
значение диметилтриптамин имеет в экскреции двухвалентных катионов в почечных канальцах. Концентрации селена, магния и кальция в моче у пациентов не отличались по сравнению с контрольной группой, так как эти микроэлементы не переносятся диметилтриптамином. Таким образом, длительное воздействие сварочного аэрозоля приводит к изменению экскреции некоторых катионов, которые переносятся с помощью системы диметилтриптамина (DMT 1).
В ы в о д ы. 1. Получены доказательства о наличии непрямой (логарифмической) связи между среднесменными концентрациями марганца в воздухе рабочей зоны, измеренными современными методами индивидуального пробо-отбора, и его концентрациями в цельной крови у электросварщиков в период 12—20 ч после прекращения экспозиции. 2. Установлено, что
результатом воздействия высокотоксичного сварочного аэрозоля у больных с хронической марганцевой интоксикацией отмечается снижение концентрации двухвалентных катионов марганца, кобальта и железа в моче, за счет нарушения обмена в организме транспортного белка диметилтриптамина.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рукин Е.М. // Народная медицина России: теория и практика. 2000. № 4. С. 14—15.
2. Чащин В.П. // Мед. труда. 2004. № 12. С. 1—4.
3. Ellingsen D.G., Tomassen Y. // J. of Environm. Monitoring. 2006. 8. P. 1078—1086.
4. McMillan D.E. // Neurotoxicology. 1999. 20. P. 381—399.
Поступила 25.02.10
УДК 681.783.25:613.865
Н.Ю. Малькова1, П.Ю. Спиридонов2 ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛАЗЕРНЫХ ПРОЕКТОРОВ
'ФГУН Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья, Санкт-Петербург;
2ФГУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Нижегородской области, г. Нижний Новгород
Проведена гигиеническая оценка 11 лазерных проекторов, используемых в театрально-зрелищных мероприятиях для проведения лазерных демонстраций. Показана безопасность диф-фузно отраженного лазерного излучения от экрана, а также рассеянного излучения за пределами лазерно опасной зоны.
Ключевые слова: лазеры, лазерные проекторы, безопасность.
N.Yu. Malkova, P.Yu. Spiridonov. Hygienic evaluation of laser projectors. Hygienic evaluation covered 11 laser projectors used for theater and entertainment events and providing laser demonstrations. Laser irradiation diffusely reflected from the screen and scattered beyond the limits of zone with laser danger was proved safe.
Key words: lasers, laser projectors, safety.
В настоящее время появилось новое технологическое оборудование для использования в концертных и театрально-зрелищных мероприятиях.
В связи с этим, проведена гигиеническая оценка лазерного излучения при использовании различных лазерных проекторов для проецирования изображений на плоскости.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. Измерение рассеянного излучения проводилось на различных расстояниях (см. таблицу), где предположительно могут находиться зрители, артисты, оператор лазерной установки. Диффуз-но отраженное излучение измерялось от экрана
на расстоянии 50 см и более, то есть в местах, где также могут находиться зрители, артисты, оператор лазерной установки.
Измерение уровней лазерного излучения проводилось с использованием дозиметра ЛАДИН. Оценка лазерного излучения проводилась для глаз и кожи в соответствии с «Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров» № 5804—91 от 31.06.91г.
Время действия диффузно отраженного излучения на оператора в течение одной смены не более 4 ч, время действия рассеянного излучения на глаза артиста и зрителя принято за
