Научная статья на тему 'ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛАЗЕРНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ СДВИГОВ У РАБОТНИКОВ РАДИАЦИОННО-ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА'

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛАЗЕРНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ СДВИГОВ У РАБОТНИКОВ РАДИАЦИОННО-ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

CC BY
9
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим медицинским наукам , автор научной работы — И.Б. Алчинова, Н.Н. Вейко, О.С. Дмитриева, С.Б. Ланда, Н.Н. Хлебникова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The pattern of metabolic changes was studied in nuclear fuel plant workers by laser correlation spectroscopy (LCS) of biological fluids (blood serum and plasma, urine, oropharyngeal lavages (OPL). Plasma samples were divided into 3 groups: 1) control (unirradiated) samples; 2) those irradiated by below 100 mZv; 2) those irradiated by more than 100 mZv. With larger dose irradiation, the contribution of small particles (6-8 nm) to the dispersion of increased and the proportion of large components (300-400 nm) decreased. There was a correlation between the total accumulated dose, the dose in the past 9 months and the changes in the contribution of the above groups of particles to light diffusion. The found regulations in the changes of the subfraction composition of blood agree with earlier data on changes in the scrum of nuclear fuel workers. Analysis of urine samples revealed an increase in the contribution of catabolic processes. That of OPL showed the preponderance of anabolic changes over catabolic ones in the presence of a considerable contribution of normologically similar LC spectra. Differences were found in the pattern of metabolic changes in relation to technological stages. Although the nature of the observed spectral transformations remains unknown, the simplicity and rapidity of the LCS technique may be considered as a suitable tool for detecting the effects caused by small dose irradiation and other factors.

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛАЗЕРНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ СДВИГОВ У РАБОТНИКОВ РАДИАЦИОННО-ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА»

Усредненные профили Кеттелла гаплотипов DBH TagI и HTR2C Cys23Ser

Таблица 2

Генотип

Факторы

А В С D Е F G H I J О Q2 Q3 Q4

AI/AI gg 6 4,8 6.9 4,0 7.6 4,8 4,5 6,5 4,2 4,5 5 5,7 5,7 3,3

А1/А2 + А2/А2 gg 5,7 5,0 6,6 3.9 7,4 4,4 5,7 6,1 4,5 4,8 5,1 5,3 5,9 3,8

А1/А2 + А2/А2 cg/cc 6,7 5,1 6,7 4,4 8,1 5,5 6,0 6,8 5,2 4,9 4,6 5,3 5,4 4,2

Р Нд. Н.д. H д. Нд. H д. Нд. 0,04 Нд. 0,08 H д. Н.д. Нд. H д. Нд.

жесть, суровость, несентиментальный, черствый в отношениях.

Другими исследователями [8] было показано, что в сочетании предрасполагающего к "поиску новизны" ал-леля другого гена дофаминовой системы — 01Ш4 про-тективного аллельного варианта гена НТ112С проявляется суммарный эффект этих генов. Мы предположили, что ген БВН в сочетании с геном НТЯ2С может дать такой же эффект. На основании этого ОВН А1А1 и А1А2, НТЯ2С с§ и сс были объединены в одну группу и собраны в аллельные варианты по ОВН и НТЯ2С (табл. 2)

В результате анализа усредненных профилей гаплотипов А1/А1{^ и А1/А2 А2/А2 с^/сс были выявлены достоверное различие по фактору в (р = 0,04), а также маргинальные различия по фактору I (р = 0,08). По результатам выполненной работы можно сделать вывод, что наличие неблагоприятного "предрасполагающего" аллельного варианта гена дофаминовой системы (ОВН А1/А1) может приводить к социальной дезадаптации. Но в сочетании с протективным (по данным литературы) ал-лельным вариантом по серотониновой системе (НТЯ2С

наблюдаются самые низкие баллы по шкале С. Подростки с наличием в генотипе защитных от развития тревожности вариантов генов серотониновои системы не предрасположены к избеганию опасности и тревожности по поводу возможных последствий девиантного поведения. Такие подростки импульсивны, раздражительны, склонны нарушать правила, преграждающие им доступ к тому, что, как они полагают, принесет удовлетворение.

В заключение необходимо отметить, что на основании результатов исследования по одному или нескольким генам нельзя делать выводы о значимости их реали-

зации в поведении детей и подростков. Необходимо учитывать сочетанный эффект этих генов, который будет не простым суммированием, а независимым их взаимодействием. Поэтому необходимо дальнейшее изучение взаимодействия генов, отвечающих за дезадаптивное поведение подростков.

Л итература

1. Алфимова М. В., Трубников В. И. Ц Вопр. психол. — 2000. - № 3. - С. 128-139.

2. Злшновская Е. В. Девиантология: психология отклоняющегося поведения. 3-е изд. — М., 2006.

3. Леонгард К. Акцентуированные личности. — Киев, 1989.

4. Личко А. Е. Психопатии и акцентуации характера у подростков. — J1., 1991.

5. Равич—Щербо И. В., Марютина Т. М., Григоренко Е. Л. Психогенетика. — М., 1999.

6. Anguelova М., Benkelfat С., Turecki G. // Mol. Psychiatry. - 2003. - Vol. 8, N 7. - P. 646-653.

7. Blum K., Sheridan P. J., Wood R. C. et al. // Pharmacogenetics. - 1995. - Vol. 5, N 3. - P. 121-141.

8. Ebstein Richard P., Segman Ronnen, Behjamin Jonathan et al. // Med. Genet. 1997. - Vol. 74. - P. 65-72.

9. Gjone H., Stevenson J. // J. Am. Acad. Child Adolecs. Psychiatry. - 1997. - Vol. 6, N 10. - P. 1448-1456.

10. Okada M., Northup J. K., Ozaki N. et al. // Mol. Psychiatry. - 2004. - Vol. 9, N 1. - P. 55-64.

11. SimonoffE. et al. // J. Abnorm. Child Psychol. — 1998. - Vol. 26, N 6. - P. 495-509.

Поступила 05.04.06

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2006

УДК 613.648:616-008.9]-073.584:621.375.826

И. Б. Алчинова, Н. Н. Вейко, О. С. Дмитриева, С. Б. Ланда, Н. Н. Хлебникова, М. 10. Карганов

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛАЗЕРНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ СДВИГОВ У РАБОТНИКОВ РАДИАЦИОННО-ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ГУ НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Медико-генетический центр РАМН, Москва, Санкт-Петербургский институт ядерной физики РАН, Гатчина

В соответствии с требованиями закона РФ "О радиационной безопасности населения" и на основе утвержденных и введенных в действие "Норм радиационной безопасности НРБ—96" и "Гигиенических нормативов ГН 2.6.1. 054—96", которые являются обязательными для всех юридических лиц, первостепенное значение придается сопоставлению результатов радиационно-экологических наблюдений и данных о здоровье населения. При этом основной упор в комплексной оценке состояния здоровья делается на выявлении скрытых доклинических нарушений (функциональных расстройств) отдельных систем и органов человека, определяющих предрасположенность к различным болезням.

К сожалению, практическая реализация сформированных требований, без которых немыслим ввод радиа-ционно-гигиенической паспортизации регионов как показателя их радиационного благополучия, сталкивается с целым рядом объективных трудностей, из которых отметим две основные:

• имеющиеся методы индикации индивидуальных, групповых и популяционных радиационных нагрузок по лозовой чувствительности намного превосходят методы регистрации их биологических последствий для индивидуального и популяционного здоровья населения;

• существующие способы оценки риска тех или иных заболеваний чаще всего базируются на выявлении их патологического следа, а не скрытых доклинических нарушений.

Таким образом, проблема совершенствования методов индикации пострадиационных биологических последствий является краеугольной для реализации Закона "О радиационной безопасности населения", в основу которого положен приоритет здоровья человека при практическом использовании ядерных и радиационных установок и иных источников ионизирующих излучений.

При современном уровне обеспечения безопасности производств с вредными условиями труда персонал и

контактирующее население достаточно надежно защищены от воздействий антропогенных факторов в диапазоне детерминистских доз, т. е. доз, заметно превышающих ПДД и ПДК. Поэтому основная проблема оценки биологического риска антропогенных воздействий в условиях данных производств относится к дозам, не превышающим ПДД или незначительно ее превышающим. Именно в этом диапазоне воздействий ответ организма на действие антропогенных факторов предельно персонифицирован.

Цель настоящей работы — исследование характера обменных процессов у работников предприятия ядерно-топливного цикла и отработка подходов к гигиенической аттестации производства по этому показателю.

В нашей работе были использованы данные, полученные у двух предприятий, работники которых в процессе профессиональной деятельности имеют контакт с ионизирующим излучением.

На предприятии ядерно-топливного цикла г. Электростали были обследованы работники, контактирующие с открытыми (цех № 13, уран и его продукты, уровень ПДК) и закрытыми источниками (цех № 55) радиоактивных излучений и с комбинацией факторов радиационной опасности (цех № 66, уран и его продукты, выше уровня ПДК), химическими и другими воздействиями. Материалом для исследования послужили 300 образцов сыворотки крови, 104 образца мочи и 215 образцов ротоглоточных смывов (РГС).

Кроме этого, дополнительно были исследованы образцы плазы крови, полученные от 28 человек с известными дозами облучения из Обнинска.

Основным методом исследования являлся метод лазерной корреляционной спектроскопии (J1KC), основанный на изменении спектральных характеристик монохроматического когерентного излучения гелий-неонового лазера в результате светорассеяния при прохождении через дисперсную систему (плазма, сыворотка крови, моча, РГС). Взаимодействие излучения со светорас-сеивающими частицами, находящимися в броуновском движении, расширяет спектр рассеянного света; причем изменение его частоты происходит пропорционально скорости движения частиц, которая, в свою очередь, зависит от их размера. Распределение частиц по размерам, представленное в результате математической обработки в виде гистограммы, позволяет охарактеризовать дисперсный состав конкретной биологической жидкости и классифицировать распределения в соответствии с выделенными информативными зонами спектра [5]. Для плазмы или сыворотки крови весь диапазон спектра делится на 5 дискретных зон (по размерам светорассеиваю-щих частиц): I — 0—10 нм; II — 11-30 нм; III — 31 — 70 нм; IV — 71 — 150 нм; V — 150 нм и выше. Для анализа образцов мочи и РГС используется га же методика, при этом выделяются иные информативные зоны. Предполагается, что нарастание площадей низко- и среднемо-лекулярных мод JlK-спектров свидетельствует о преобладании процессов биосубстратной деградации, а высоко и сверхвысокомолекулярных мод — о преобладании процессов биосубстратной полимеризации. На этих принципах создан классификатор, позволяющий по характеру распределения частиц выделить три типа спектров: "норма", спектры с преобладанием катаболических процессов (характеризуются увеличением вклада в светорассеяние низко- и среднемолекулярных субфракций) и спектры с преобладанием анаболических процессов (характеризуются увеличением вклада в светорассеяние высоко- и сверхвысокомолекулярных субфракций). Кроме этого, для облегчения анализа данных можно выделить группу смешанных спектров, куда относятся спектры с параллельным нарастанием частиц и в зонах мелких, и в зонах крупных частиц (аллергоинтоксикационный, аутоиммунно-интоксикационный, аллергодистрофический) [1].

Технические характеристики лазерного корреляционного спектрометра ЛКС-03 ("И НТО КС", Санкт-Петербург) позволяют определять светорассеивающие час-

тицы размерами от 1 до 10 000 нм. В этот диапазон попадают практически все биомолекулы и комплексы. Показано, что получаемые данные являются объективной и чувствительной характеристикой состояния гомеостаза на молекулярном и надмолекулярном уровнях [1].

Образцы сыворотки, плазмы крови, мочи и РГС хранили при -20 °С, непосредственно перед измерением размораживали, центрифугировали при 3000 об/мин в течение 15 мин, отбирали надосадочную жидкость и вносили в измерительную кювету прибора. Измерения проводили по описанной ранее методике [3].

На первом этапе работы полученные ЛК-спектры различных биологических жидкостей были разделены на группы и процентное соотношение спектров использовали для оценки воздействия производственных факторов.

При исследовании сыворотки крови соотношения Л К-спектров в различных цехах отличались друг от друга незначительно, процент катаболических, анаболических и смешанных спектров был очень близок. При исследовании РГС наблюдается существенное возрастание (до 56%) спектров анаболического типа в цехе № 13, возрастание (до 56%) катаболических спектров в цехе № 66. Такое соотношение спектров показывает, что производственные условия вызывают разнонаправленные процессы (полимеризации и деградации) у работников этих цехов. При анализе ЛК-спектров мочи работников разных цехов наблюдается общее увеличение процента спектров катаболического типа (цех № 13 — 67%; № 55 — 71%; № 66 — 63%) по сравнению с нормальным распределением в популяции, что свидетельствует о преобладании процессов деградации со стороны выделительной системы.

Таким образом, при общем рассмотрении ЛК-спек-тров различных биологических жидкостей у работников разных цехов можно отметить, что условия работы в цехах вызывают отклонения от нормологического распределения частиц, и это объясняет очень низкий процент нормологических ЛК-спектров. У работников всех цехов в образцах мочи наблюдали ярко выраженные катаболи-ческие сдвиги, сходные процессы, а именно преобладание мелких частиц в образцах РГС у работников цеха № 66, дает основание предполагать возможность развития системных нарушений. Напротив, высокий процент анаболических спектров в образцах РГС на фоне 71% катаболических спектров в пробах мочи работников цеха N° 13 свидетельствует о течении местного процесса в слизистых ротовой полости, верхних дыхательных путей и в верхних отделах пищеварительной системы.

Производственный процесс предприятия ядерно-топливного цикла представляет собой сложный комплекс различных антропогенных факторов (ионизирующее излучение, химические и физические факторы), при этом оценить влияние конкретного фактора невозможно. Поэтому для учета санитарно-гигиенических условий работы человека была введена сетка вредности, которая включает в себя 4 группы, различающиеся комплексами факторов и продолжительностью их действия на организм. Полученные ЛК-спектры сыворотки крови были разделены согласно сетке вредности.

Процент ЛК-спектров сыворотки крови смешанного типа не менялся в зависимости от сетки вредности. В 3-й группе сетки вредности происходит уменьшение процента ЛК-спектров сыворотки крови катаболического типа и возрастает количество нормологических и анаболических спектров по сравнению с таковым в 1—2-й группе. Это свидетельствует о том, что в биологической жидкости обследованных людей в 3-й группе сетки вредности нарастают частицы IV и V зон (от 71 до свыше 150 нм). В 4-й группе вредности наблюдается уменьшение процента нормологических спектров и рост числа спектров катаболического и анаболического типов. Обращает на себя внимание значительная разница в соотношении ЛК-спектров анаболического и катаболического типов (12 и 45% соответственно) в 1-й группе сетки вредности,

при переходе к большей степени вредности разница эта сглаживается.

Метод J1KC был также использован для построения гистограмм плазмы крови людей с известными дозами (Обнинск). Образцы плазмы крови были разделены на 3 группы: контрольную (без облучения), до 100 и более 100 мЗв. В качестве контроля были взяты образцы крови у жителей города, не связанных по роду своей деятельности с радиацией. При анализе ЛК-спектров было обнаружено, что с увеличением дозы происходит нарастание мелких частиц I зоны и уменьшение вклада частиц V зоны (свыше 150 нм). Была выявлена корреляция между обшей накопленной дозой, дозой за последние 9 мес и изменениями вклада в светорассеяние ряда частиц. Так, повышение общей дозы коррелирует с увеличением вклада в светорассеяние мелких частиц (6,3 и 8,4 нм) и уменьшением вклада крупных частиц (300,4 и 400,7 нм); кроме того, отмечается тенденция к росту вклада в светорассеяние частиц размерами 27,7—50,3 нм.

Обнаруженные закономерности в изменениях субфракционного состава крови согласуются с выявленными ранее тем же методом [2] сдвигами в сыворотке крови работников предприятия ядерно-топливного цикла. У представителей этого контингента были широко представлены спектры с преобладающим содержанием мелких частиц. С возрастом увеличивалась частота встречаемости подобных спектров, причем более существенное нарастание отмечено у лиц, связанных с повышенной вредностью производственных процессов.

Хотя природа наблюдаемых спектральных трансформаций остается невыясненной, простота и экспрессность метода Л КС позволяют считать его удобным инструментом для выявления эффектов малых доз радиации.

Полученные данные свидетельствуют о том, что использованный метод ЛКС позволяет дифференцировать характер метаболических сдвигов у работников предприятия ядерно-топливного цикла в зависимости от специфики технологических операций и сетки вредности. Кроме того, обнаружены корреляции между наблюдаемыми изменениями и общей накопленной дозой и другими производственными факторами.

Из данных литературы известно, что радиационные воздействия в чистом виде вызывают преимущественно катаболически-подобные сдвиги, а химические воздействия — анаболически-подобные [4]. В условиях современного производства человек сталкивается с сочетан-ным действием этих, а также целого ряда других (шум, вибрация, температура и др.) факторов. Особую актуальность приобретает индивидуализированная оценка происходящих в организме метаболических сдвигов, которая

позволит осуществить адресную коррекцию выявляемых изменений и, следовательно, предупредить развитие профессионально обусловленных заболеваний.

Все это позволяет предполагать, что применяемый нами подход может дополнить арсенал методов, традиционно используемых для гигиенической аттестации потенциально опасных производств.

Литература

1. Бажора Ю. И., Носкин Л. А. Лазерная корреляционная спектроскопия в медицине. — Одесса, 2002.

2. Карга нов М. ¡0., Ковалева О. И., Хлебникова H. Н. и др. // Радиац. биол. Радиоэкол. — 2004. — Т. 44, № 3. - С. 251-261.

3. Клопов И. В., Лебедев А. Д., Нисевич И. И. и др. // Радиобиология. - 1992. - Т. 32, вып. 2. - С. 247-255.

4. Комаров Г. Д., Киселев М. Ф., Пелищук В. К. и др. // Медицина экстремальных ситуаций. — 2000. — № 1. - С. 44-48.

5. Лебедев А. Д., Левчук Ю. Н., Ломакин А. В., Носкин В. А. Лазерная корреляционная спектроскопия в биологии. — Киев, 1987.

Поступила IS.03.06

Summary. The pattern of metabolic changes was studied in nuclear fuel plant workers by laser correlation spectroscopy (LCS) of biological fluids (blood serum and plasma, urine, oropharyngeal lavages (OPL). Plasma samples were divided into 3 groups: 1) control (unirradiated) samples; 2) those irradiated by below 100 mZv; 2) those irradiated by more than 100 mZv. With larger dose irradiation, the contribution of small particles (6-8 nm) to the dispersion of increased and the proportion of large components (300-400 nm) decreased. There was a correlation between the total accumulated dose, the dose in the past 9 months and the changes in the contribution of the above groups of particles to light diffusion. The found regulations in the changes of the subfraction composition of blood agree with earlier data on changes in the serum of nuclear fuel workers.

Analysis of urine samples revealed an increase in the contribution of catabolic processes. That of OPL showed the preponderance of anabolic changes over catabolic ones in the presence of a considerable contribution of normologically similar LC spectra. Differences were found in the pattern of metabolic changes in relation to technological stages. Although the nature of the observed spectral transformations remains unknown, the simplicity and rapidity of the LCS technique may be considered as a suitable tool for detecting the effects caused by small dose irradiation and other factors.

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.72-074

Ф. А. Германович, П. А. Амвросьев, И. А. Просвирякова, Н. В. Тишук

ОЦЕНКА РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ МИНСКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Минский городской центр гигиены и эпидемиологии, Беларусь

Одним из необходимых условий сохранения здоровья и благополучия человека является отсутствие неблагоприятного воздействия окружающей среды. Выявление вредных факторов для здоровья населения, оценка их значимости и разработка эффективных мероприятий по их устранению или минимизации являются приоритетной задачей Госсанэпиднадзора. Методы оценки риска здоровью населения, применяемые в практике государственного санитарного надзора, позволяют качественно и количественно охарактеризовать степень воздействия неблагоприятных условий среды на здоровье населения, реально превратить "здоровье" в элемент управления 11—3].

На протяжении последних лет санэпидслужбой Минска проводится оценка риска здоровью населения, проживающего на примагистральных территориях города, от воздействия веществ, входящих в состав выбросов автотранспорта. Выполненные исследования позволили определить уровни риска от выбросов автотранспорта, с которыми ежедневно сталкивается население города, сформировать перечень приоритетных химических веществ, входящих в их состав и подлежащих первоочередному контролю, определить основные проблемы, задачи, направления дальнейшего усовершенствования мониторинга за качеством атмосферного воздуха.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.