CC BY
36
№ 1 - 2014 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616-057:613.633
РИСКОМЕТРИЯ ПРИ ПЫЛЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Л. А. Андриенко1, С. А. Песков2, Е. Л. Смирнова2
1ГБУЗ НСО «Государственный Новосибирский областной клинический диагностический
центр» (г. Новосибирск) 2ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава
России (г. Новосибирск)
Установлены ведущие факторы риска развития производственно обусловленной и хронической пылевой патологии легких. Обследовано 30 рабочих пылеопасных профессий и 56 больных хронической пылевой патологией легких. Показано, что в динамике пылевого воздействия у рабочих пылеопасных профессий развиваются гормонально-метаболические нарушения, изменения иммунологической реактивности с формированием синдрома системного воспалительного ответа на фоне митохондриальной недостаточности, что патогенетически обусловливает развитие пылевой патологии легких.
Ключевые слова: рискометрия, пылевые аэрозоли, пылевая патология легких, лимфоциты, окислительный стресс, цитокины, митохондрии.
Андриенко Людмила Алексеевна — врач клинической лабораторной диагностики ГБУЗ НСО «Государственный Новосибирский областной клинический диагностический центр», рабочий телефон: 8 (838) 228-21-26, e-mail: [email protected]
Песков Сергей Александрович — доктор медицинских наук, профессор кафедры гигиены и экологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (838) 225-35-94
Смирнова Елена Леонидовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры неотложной терапии с эндокринологией и профпатологией ФПК и ППВ ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (838) 343-43-01, e-mail: [email protected]
Актуальность проблемы. Пылевые аэрозоли одни из наиболее распространенных техногенных факторов, представляющие угрозу здоровью работающего населения. В структуре всей профессиональной патологии заболевания, вызванные воздействием промышленных аэрозолей, составляют от 20 до 32 % [8]. Пылевой фактор оказывает как прямое биологическое действие, так и опосредованное через формирование механизмов адаптации с последующей деорганизацией защитно-компенсаторных реакций, что приводит к регуляторным, метаболическим и структурным изменениям в организме,
и как следствие развитие профессиональной и производственно обусловленной патологии [6, 8]. Выступая в роли «хронических стрессоров», пылевые аэрозоли оказывают влияние на гормональные системы (гипофизарно-надпочечниковую и тиреоидную), ответственные за включение механизмов адаптации, которое характеризуется дисбалансом периферических и центральных гормонов [7]. Установлено, что форма бронхолегочного заболевания зависит от типа иммунного реагирования [1], а макрофагам и нейтрофилам принадлежит особая роль в развитии «окислительного стресса» при пылевой патологии [1, 9]. Одним из ключевых моментов патогенеза профессиональных заболеваний легких является формирование мембранопатии и тканевой гипоксии, в основе чего лежит митохондриальная дисфункция, связанная с энергодефицитом и дизрегуляцией [4, 5, 10]. Результаты исследований последних десятилетий определили основные прогностические риски развития профессиональной патологии [3, 6, 7]. Однако вопросы выявления и профилактики любых нарушений здоровья, а не только профессиональных заболеваний, поскольку по данным ВОЗ, около 25 % болезней работников могут быть связаны с работой, остаются актуальными и в настоящее время [2].
Цель исследования: определить особенности гипофизарно-надпочечниковой, тиреоидной и иммунной систем, окислительно-метаболических процессов для прогнозирования риска развития производственно обусловленных и профессиональных заболеваний при воздействии пылевого фактора.
Материалы и методы исследования. Обследовано 86 мужчин в возрасте от 43 до 60 лет. Первую группу (30 человек) составили рабочие, контактирующие с низко-и высокофиброгенной пылью; вторую группу (56 человек) составили рабочие с установленным диагнозом профессиональной хронической пылевой патологии легких — хронический пылевой необструктивный бронхит и пневмокониоз. Контрольную группу (30 человек) представляли практически здоровые мужчины аналогичного возраста, не имеющие профессионального контакта с пылевыми аэрозолями. Кроме того, обследованные лица первой группы были разделены по стажу работы до 10 лет и свыше 10 лет. Все исследования выполнялись в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы научных и медицинских исследований с участием человека» и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003, были одобрены Этическим комитетом ГБОУ ВПО НГМУ.
Для решения поставленных задачпроводили оценку гормональных
(адренокортикотропный (АКТГ) и тиреотропный гормоны (ТТГ), кортизол, трийодтиронин, тироксин), окислительно-метаболических (диеновые коньюгаты (ДК), малоновый альдегид (МДА), активность каталазы в эритроцитах и митохондриальных ферментов в лимфоцитах) и иммунологических (цитокины ИЛ-1|3, ИЛ-2, ФНО-а, ИЛ-4) показателей во всех группах.
При проведении статистического анализа применяли пакет программ SPSS 13,0. Межгрупповые различия оценивали по параметрическому (t-критерий Стьюдента) или непараметрическому (U-тест Вилкоксона-Манна-Уитни) критериям в зависимости от типа распределения. Для определения корреляционных связей использовали коэффициенты корреляции Пирсона (г), вероятность справедливости нулевой гипотезы (p) принимали при 5 % уровне значимости (p < 0,05).
Результаты исследования и обсуждение. Результаты исследования гормонально-метаболических и иммунологических показателей у рабочих, контактирующих с пылевыми аэрозолями различной степени фиброгенности в динамике, больных хронической пылевой патологией легких представлены в таблице.
С увеличением стажа работы у контактных с пылевыми аэрозолями рабочих определялось снижение концентрации АКТГ (г = —0,51; р < 0,05), кортизола (г = —0,45; р < 0,05), тироксина (г = —0,47; р < 0,05) и трийодтиронина (г = —0,68; р < 0,05) (не выходили за пределы референтных значений). Аналогичные изменения гормонального статуса, но более выраженные, отмечены у больных хроническим необструктивным бронхитом (ХНБ) и пневмокониозом (ПК).
При изучении окислительного метаболизма в эритроцитах с увеличением срока пылевого воздействия у контактных рабочих отмечена статистически достоверная активация перекисного окисления липидов (повышение содержания МДА, г = 0,64 р = 0,001; ДК, г = 0,4; р < 0,05) на фоне угнетения антиоксидантной защиты (снижение активности каталазы, г = —0,7; р < 0,001). У больных пылевым необструктивным бронхитом и ПК активация процессов липопероксидации и депрессия антиоксидантной системы усиливались.
При изучении активности митохондриальных ферментов лимфоцитов, характеризующих процессы энергообеспечения клеток (сукцинатдегидрогеназы — СДГ и а-глицерофосфатдегидрогеназы — а-ГФДГ) выявлено снижение индекса активности у контактных рабочих в динамике пылевого воздействия (г = —0,86 р < 0,001) и больных хронической пылевой патологией легких. Результаты исследования цитокинового профиля показали, что как у мало- (стаж до 10 лет), так и у высокостажированных (стаж более 10 лет) рабочих отмечаются повышенные концентрации про-и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-1|3, ФНО-а, ИЛ-4), способствуя формированию синдрома системного воспаления. Отмечены прямые корреляционные связи между стажем и уровнем ФНО-а, ИЛ-1|3, ИЛ-2, ИЛ-4 (г1 = 0,65; г2 = 0,52; г3 = 0,36; г4 = 0,61 при р < 0,05). У больных хронической пылевой патологией легких цитокиновый профиль смещается в сторону клеточных реакций (гиперпродукция провоспалительных цитокинов).
Динамика гормонально-метаболических и иммунологических показателей
1 и ^ о о о
у рабочих пылеопасных профессий и больных хронической пылевой патологией
легких, M ± m
Показатель Группа контроля (п = 30) Рабочие, контактирующие с пылевыми аэрозолями ХНБ (n = 26) ПК (n = 30)
Низкофиброгенная пыль (n = 14) Высоко-и среднефиброгенная пыль (n = 16)
До 10 лет Более 10 лет До 10 лет Более 10 лет
АКТГ, мкМЕ/л 94,4 ± 6,58 92,4 ± 1,6 92,5 ± 0,9* 87,8 ± 0,92* 85,7 ± 2,48* 68,1 ± 9,7* 52,2 ± 4,82*
Кортизол, нМ/л 524,8 ± 1,6 511,5 ± 8,6 506,1 ± 4,1 507,3 ± 7,4 502,4 ± 4,29* 466,1 ± 68,3* 368,5 ± 32,0*
ТТГ, мкМЕ/мл 2,2 ± 0,26 2,1 ± 0,08 2,3 ± 0,11 2,3 ± 0,14 2,2 ± 0,12 2,2 ± 0,4 2,4 ± 0,25*
Трийодтиронин, нМ/л 1,9 ± 0,3 1,9 ± 0,06 1,7 ± 0,15 2,1 ± 0,24 1,8 ± 0,09 1,7 ± 0,15 1,6 ± 0,29*
Тироксин, нМ/л 116,3 ± 3,7 113,2 ± 5,92 112,1 ± 1,9* 110,3 ± 1,0* 103,6 ± 8,0* 109,1 ± 10,8 97,6 ± 8,0*
МДА, мкМ/л*эр 14,0 ± 0,52 16,8 ± 0,2* 18,2 ± 0,45* 18,4 ± 0,47* 18,9 ± 0,31* 17,5 ± 1,32* 21,5 ± 2,18*
ДК, мкМ/л*эр 37,8 ± 0,9 42,9 ± 069* 44,1 ± 0,7* 44,1 ± 0,3* 44,3 ± 0,48* 71,6 ± 4,57* 80,7 ± 3,91*
Каталаза, Мкат/л 48,0 ± 1,1 45,5 ± 0,5 44,1 ± 0,5* 44,2 ± 1,0* 42,9 ± 0,5* 32,8 ± 3,7* 23,3 ± 1,6*
SH-группы, мкМглу/гНЬ 50,3±1,9 48,0±0,2 45,6±0,4* 45,1±0,8* 43,7±0,5* 32,5±4,2* 26,5±1,6*
Индекс активности СДГ, у.е. 173,3 ± 7,0 173 ± 5,6 141 ± 5,9* 169 ± 18,0 136 ± 3,2* 135 ± 14,0* 130 ± 13,0*
Индекс активности а-ГФДГ, у.е. 162 ± 6,9 162 ± 4,45 138 ± 2,7* 158 ± 20,3 133 ± 2,38* 130 ± 11,6* 123 ± 6,0*
ФНО-а, пг/л 6,1 ± 0,74 12,2 ± 0,88* 13,7 ± 0,62* 18,9 ± 0,79* 24,2 ± 0,9* 91,1 ± 2,3* 109,4 ± 4,97*
ИЛ-1Ц пг/л 20,7 ± 1,11 21,7 ± 0,53* 21,9 ± 0,77* 21,5 ± 1,1 23,2 ± 0,91* 25,9 ± 2,0* 27,8 ± 1,61*
ИЛ-2, пг/л 5,8 ± 0,5 6,2 ± 0,24* 6,4 ± 0,44* 7,0 ± 0,61* 7,2 ± 0,46* 7,9 ± 0,78* 9,3 ± 0,6*
ИЛ-4, пг/л 32,4 ± 1,73 52,3 ± 1,75* 54,6 ± 3,16* 60,1 ± 1,7* 82,6 ± 4,65* 137,3 ± 9,6* 154,1 ± 3,69*
Примечание: * — величины, достоверно отличающиеся от контрольных значений (от р <
0.05.до р < 0,001)
Результаты проведенных исследований позволили выделить факторы риска развития производственно обусловленной и пылевой патологии у рабочих пылеопасных профессий: снижение концентрации АКТГ, кортизола, тироксина и трийодтиронина, активация окислительных процессов (повышение содержания МДА и ДК) на фоне угнетения активности каталазы и митохондриальных ферментов (СДГ, а-ГФДГ), повышение концентрации провоспалительных цитокинов (ИЛ-1Д ФНО-а).
Заключение: Таким образом, у рабочих пылеопасных профессий при увеличении стажа пылевого воздействия отмечаются гормонально-метаболические и иммунологические нарушения, определяющие патогенетические факторы развития производственно обусловленных и профессиональных заболеваний легких.
Список литературы
1. Величковский Б. Т. Патогенез и классификация певмокониозов / Б. Т. Величковский // Медицина труда и пром. экология. — 2003. — № 7. — С. 8-13.
2. Измеров Н. Ф. Сохранение и укрепление здоровья работающих как основа социальной политики и модернизации экономики России / Н. Ф. Измеров // Связь заболеваний
с профессией с позиций доказательной медицины : материалы всероссийской науч.-практич. конф. с междунар. участием. — Казань, 2011. — С. 21-24.
3. Критерии выбора информативных лабораторных биомаркеров в медицине труда (аналитический обзор литературы) / В. А. Кирьяков [и др.] // Медицина труда и пром. экология. — 2010. — № 12. — С. 22-27.
4. Лукьянова Л. Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции / Л. Д Лукьянова // Патол. физиология и эксперим. терапия. — 2011. — № 1. С. 3-19.
5. Новые возможности применения регуляторов энергетического обмена в терапии
и профпатологии / Н. К. Вознесенский [и др.] // Регуляторы энергетического обмена. Клинико-фармакологические аспекты : материалы междунар. симпозиума. — М., 2003.
- С. 31-41.
6. Оценка персонифицированного риска и первичная профилактика проиводственно обусловленных заболеваний у рабочих пылеопасных профессий в условиях крупного регионального диагностического центра / С. А. Песков [и др.] // Инновационные технологии в медицине труда : материала всероссийской науч.-практ. конф. / Под ред. Н. Ф. Измерова. — Новосибирск, 2011. — С. 173-176.
7. Песков С. А. Факторы индивидуального риска развития висцеропатий при воздействии промышленных пылевых аэрозолей в условиях современного производства : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / С. А. Песков. — Новосибирск, 2006. — 46 с.
8. Потеряева Е. Л. Профессиональное здоровье : клинико-гигиенические аспекты профилактики / Е. Л. Потеряева, А. Я. Поляков, В. Л. Ромейко. — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2010. — 252 с.
9. Distinctions and similarities of cell bioenergetics and the role of mitochondria in hypoxia, cancer, and embryonic development / P. Jezek [et al.] // Int. J. Biochem. Cell Biol. — 2010.
— Vol. 42. — P. 604-622.
RISKOMETRY AT THE DUST OCCUPATIONAL INFLUENCE
L. A. Andrienko1. S. A. Peskov2. E. L. Smirnova2
1SBHE NR «State Novosibirsk Regional Clinical Diagnostic Center» (Novosibirsk c.) 2SBEIHPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health» (Novosibirsk c.)
Leading risk factors of development of occupationally caused and chronic dust pathology of lungs are established. 30 workers the dust-risky professions and 56 patients with chronic dust pathology of lungs are surveyed. It is shown that hormonal and metabolic violations, changes of immunological reactivity with formation of syndrome of the system inflammatory response against mitochondrial insufficiency are developing in dynamics of dust influence at workers of dusk-risky professions that pathogenetically causes the development of dust pathology of lungs.
Keywords: riskometry, dust aerosols, dust pathology of lungs, lymphocytes, oxidizing stress, cytokines, mitochondrions.
About authors:
Andrienko Lyudmila Alekseevna — clinical laboratory diagnostician at SBHE NR «State Novosibirsk Regional Clinical Diagnostic Center», office phone: 8 (838) 228-21-26, e-mail: [email protected]
Peskov Sergey Aleksandrovich — doctor of medical sciences, professor of hygiene and ecology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office phone: 8 (838) 225-35-94
Smirnova Elena Leonidovna — candidate of medical sciences, assistant professor of emergent therapy chair with endocrinology and occupational pathology of FAT & PDD at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University» of Ministry of Health», office phone: 8 (383) 343-44-25, e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Velichkovsky B. T. Pathogenesis and classification of black lung / B. T. Velichkovsky // Medicine of work and indust. ecology. — 2003. — № 7. — P. 8-13.
2. Izmerov N. F. Preservation and promotion of health working as a basis of social policy and modernization of economy of Russia / N. F. Izmerov // Communication of diseases with profession from positions of evidential medicine: materials All-Russian scient. — pract. conf. with intern. participation. — Kazan, 2011. — P. 21-24.
3. Criteria of choice of informative laboratory biomarkers in work medicine (analytical review of literature) / V. A. Kiryakov [etc.] // Medicine of work and indust. ecology. — 2010. — № 12.
— P. 22-27.
4. Lukyanova L. D. Modern problems of adaptation to hypoxia. Alarm mechanisms and their role in system regulation / L. D. Lukyanova // Pathol. physiology and exper. therapy. — 2011.
— № 1. P. 3-19.
5. New possibilities of usage of power exchange regulators in therapy and professional
pathology / N. K. Voznesensky [etc.] // Regulators of power exchange. Clinico-pharmacological aspects: materials intern. symposium. — M, 2003. — Page 31-41.
6. Assessment of the personified risk and primary prevention of occupationally caused diseases at workers of dust-risky professions in the conditions of large regional diagnostic center /
S. A. Peskov [etc.] // Innovative technologies in work medicine: material All-Russian scient.
— pract. conf. / Under the editorship of N. F. Izmerov. — Novosibirsk, 2011. — P. 173-176.
7. Peskov S. A. Factors of individual risk of visceropathy development at influence of industrial dust aerosols in the conditions of modern production: theses. ... Dr.s of medical sciences /
S. A. Peskov. — Novosibirsk, 2006. — 46 P.
8. Poteryaeva E. L. Professional health: clinico-hygienic aspects of prevention / E. L. Poteryaeva, A. Y. Polyakov, V. L. Romeyko. — Novosibirsk: Sibmedpress of NSMU, 2010.
— 252 P.
9. Distinctions and similarities of cell bioenergetics and the role of mitochondria in hypoxia, cancer, and embryonic development / P. Jezek [et al.] // Int. J. Biochem. Cell Biol. — 2010.
— Vol. 42. — P. 604-622.
