CC BY
47
УДК [616.441-057:577.175.53:612.017.2] (470.11)
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СЕВЕРА НА ГОРМОНАЛЬНЫЙ СТАТУС РАБОЧИХ, ЗАНЯТЫХ В ПОДЗЕМНОЙ ЗОЛОТОДОБЫЧЕ
© 2003 г. Т. П. Бартош, А. Л. Максимов
Международный научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН, г. Магадан
В условиях Северо-Востока России изучали динамику изменения содержания гормонов в крови у горнорабочих золотодобывающего производства до и после трудовой смены с учетом стажа работы под землей и длительности проживания в условиях Севера. Уровень гормонов в крови (стероидные: кортизол, прогестерон, эстрадиол, тестостерон; тиреоидные: тироксин, трийодтиронин) определяли радиоиммунным методом. Установлено, что у горнорабочих достаточно выражено напряжение в тиреоидной системе, глюкокортико-идной функции коры надпочечников. С увеличением северного стажа и стажа работы под землей происходит снижение гормональной продукции половых желез. Это обусловливает более раннее изнашивание и преждевременное старение организма, что проявляется в несоответствии биологического возраста паспортному. Ключевые слова: горнорабочие, тиреоидные и стероидные гормоны, стаж работы под землей.
Специфика подземной добычи золота на Северо-Востоке России определяется воздействием на организм комплекса неблагоприятных условий труда и экстремальными природно-климатическими условиями.
Известно, что влияние неблагоприятных производственных факторов на организм горнорабочих усугубляется действием экстремальных климатических условий Севера. Так, у горнорабочих в процессе адаптации к условиям Севера изменяются параметры эндокринной регуляции и резистентности организма, что, в свою очередь, может воздействовать на особенности проявления профессиональных заболеваний [2, 6, 10].
Нашей задачей было проследить влияние комплекса природных и производственных факторов на уровень ряда гормонов в крови у работников золотодобывающего производства до и после трудовой смены с учетом стажа работы под землей и длительности проживания в условиях Севера.
Материалы и методы
Обследовали 20 мужчин рабочих специальностей дневной смены рудника им. А. Матросова Магаданской области в летний период. Возраст горнорабочих — 23—53 года.
Анализ данных производили по двум группам: 1-ю составили горнорабочие со стажем работы в подземных условиях и проживания на Севере до 10 лет в возрасте 31 ± 3,4 года; 2-ю — с соответствующим стажем 10—15 лет и более в возрасте 48,4 ± 1,6 года.
Уровень гормонов в периферической крови определяли радиоиммунным методом стандартными тест-наборами — ИБОХ, Минск (кортизол, тироксин — Т4, трийодтиронин — Т3), и «СЕА-АЩ^ОНШ», Франция (тестостерон, эстрадиол, прогестерон), на счетчике Гамма-12. Забор крови производили из локтевой вены до и после работы в подземных условиях. В дальнейшем кровь центрифугировали, образцы плазмы хранили при —20 °С. Полученные данные статистически обработаны на компьютере с помощью пакета прикладных программ «Биостат».
Результаты и их обсуждение
Показатели, отражающие гормональный статус обследованных, представлены в таблице. Исходный уровень тироксина и трийодтиронина в плазме крови у горнорабочих обеих групп находился в пределах среднеширотной нормы. Однако у нескольких человек индивидуальные значения трийодтиронина превышали верхние границы нормы на 30 %. После смены у рабочих обеих групп концентрация тироксина, определяющая тиреоидный уровень в крови, не изменяется, а трийодтиронина повышается в 1-й и 2-й группах соответственно на 40 и 20 %. Благодаря этому, а также усилению периферической конверсии Т4 в Т3 можно говорить о достаточно высокой исходной активности тиреоидной системы у горнорабочих. После окончания смены косвенный показатель пе-
риферической конверсии тиреогормонов у горняков
1-й группы увеличивается в среднем на 45, а 2-й — на 30 %. Такое повышение активности тиреоидной системы можно рассматривать как ответ регулирующей системы на повышенные энергетические траты организма. Считается, что повышение индекса Т3/Т4 служит показателем снижения уровня свободного тироксина [12]. Можно предполагать, что после смены у горняков снижается количество циркулирующего в крови свободного тироксина.
Таким образом, общая направленность перестроек в тиреоидном статусе горнорабочих заключается в сохранении необходимого уровня насыщенности организма тиреоидными гормонами. Тиреогормоны, стимулирующие потребление кислорода тканями, активизируя основной обмен и усиливая таким образом окислительные процессы, непосредственно вовлекаются в адаптацию как к условиям Севера, так и к факторам трудового процесса. В то же время адаптирующийся организм нуждается в достаточно высоком уровне йодтиронинов, и компенсаторные механизмы насыщения биологически более активными формами продолжают активизироваться даже спустя 10—15 лет проживания на Севере. При этом можно отметить, что у жителей Магадана в период адаптации 10—15 лет происходит переход тиреоидной системы на более экономное функционирование [5]. Отсутствие корреляции между уровнями Т3 и Т4 можно считать проявлением напряжения в тирео-идном гомеостазе у горняков. Концентрация Т3 спустя 10—15 лет у них имела обратную корреляционную зависимость от возраста (г=—0,52), северного стажа (г= — 0,45) и стажа работы под землей (г= — 0,62). Уровень тироксина имел обратную корреляционную зависимость от северного стажа (г=—0,46). По данным литературы, концентрации Т3 и Т4 у горнорабочих также имели обратную корреляционную зависимость от возраста и профессионального стажа [3]. Таким образом, полученные результаты указывают на высокую уязвимость щитовидной железы и недостаточную обеспеченность организма тиреоидными гормонами при увеличении северного и профессионального стажа, что в условиях Северо-Востока России проявляется даже на популяционном уровне [7].
Как следует из таблицы, значение кортизола в крови у одних и тех же лиц со стажем работы под землей более 10 лет до спуска в шахту и по выходе из нее достоверно понижалось (р<0,05). Причем снижение имело устойчивую тенденцию, связанную с работой в шахте, — с 20 % у рабочих 1-й группы до 36 у лиц
2-й. Это может свидетельствовать о прогрессирую-
щем истощении функциональных резервов коры надпочечников у горняков во время работы при увеличении профессионального стажа в условиях Севера. В то же время, в отличие от жителей Магадана, у которых значение кортизола после 10—15 лет проживания на Севере приближается к среднеширотному, у рабочих рудника уровень кортизола остается повышенным даже спустя 10—15 лет. То есть организм работников рудника продолжает находиться в высокой степени стрессированности, что выражается в активации коры надпочечников и играет существенную роль в развитии профпатологии, в частности вибрационной болезни [3].
Продукция прогестерона, который является предшественником кортизола в процессе стероидогенеза в коре надпочечников, нарастает у горняков 2-й группы. Это можно отнести за счет стимуляции биосинтеза стероидов. Прогестерон обладает антиглюкокортико-идным эффектом и потенциальной способностью замещать кортикостероиды [8]. Поэтому в данном случае он может оказывать анаболические эффекты и стимулировать окислительные процессы [11], играя определенную роль при адаптации организма к комплексу стрессирующих факторов.
С учетом относительной стабильности уровня секреции половых гормонов в возрастном периоде 20—25 лет сдвиги в их уровне могут служить косвенным показателем функциональной напряженности организма [9].
Уровень эстрадиола в среднем находился на верхних пределах среднеширотной нормы. Индивидуальные значения концентрации эстрадиола превышали верхний предел физиологической нормы (36 пг/мл), достигая 56—64 пг/мл.
Концентрация тестостерона в крови горняков после смены не изменяется. Уровень его в крови у лиц 1-й и
2-й группы в пределах среднеширотной нормы. Следует отметить, что у жителей г. Магадана со сроками проживания на Севере более 10 лет концентрация тестостерона в крови увеличивается на 20 %, что обусловлено широким анаболическим действием его на организм. В то же время у рабочих рудника с увеличением северного стажа продукция тестостерона снижается почти на 40 %. У этого же контингента концентрация тестостерона спустя 10—15 лет имела обратную корреляционную зависимость от возраста (г= —0,62) и стажа работы под землей (г=—0,77). Уровень эстради-ола имел прямую корреляционную связь с северным (г=0,48) и профессиональным стажем (г=0,65). Литературные данные свидетельствуют [ 1 ], что ощутимые возрастные изменения в содержании половых гор-
Уровень гормонов в крови у горнорабочих до и после смены в зависимости от стажа работы под землей
Примечание.* — значение достоверности до и после смены при р < 0,05.
монов наступают после 60—70 лет, а в период от 20 до 50 лет уровень половых стероидов у мужчин отличается относительной стабильностью. В нашем же случае, учитывая более молодой возраст горняков со стажем работы под землей 10—15 лет и более, понижение концентрации тестостерона в крови, по всей видимости, можно отнести за счет влияния экстремальных факторов работы в подземных условиях. Это положение находит свое подтверждение в исследованиях
B. М. Куляс, показавших, что при воздействии условий производственной среды у горнорабочих наблюдалось угнетение половой и гонадотропной функций [3].
Таким образом, у горнорабочих фоновая продукция трийодтиронина, тестостерона при увеличении северного и профессионального стажа понижается, а уровень прогестерона возрастает. Концентрация кортизола в крови остается повышенной. После смены происходит изменение уровня трийодтиронина в крови и индекса Т3/Т4 при неизменном содержании тироксина. Уровень кортизола несколько снижается. Изменения в содержании половых стероидов после смены не наблюдается. Спустя 10—15 лет проживания на Севере и работы под землей концентрация прогестерона после смены увеличивается.
Данные исследования показали, что комплексное воздействие производственных и климатогеографических факторов негативно влияют на состояние эндокринной системы у горнорабочих, вызывая существенное напряжение в тиреоидной системе, глюкокортико-идной функции коры надпочечников. Как было отмечено ранее, в патогенезе вибрационной болезни и нарушении иммунного гомеостаза ведущими механизмами заболевания признаны нейроэндокринная дисфункция, характеризующаяся гиперкортизолеми-ей и пониженным содержанием в крови гормонов щитовидной железы. Специфика труда горнорабочих в условиях Севера подавляюще действует на гормональную функцию половых желез и способствует более раннему изнашиванию и преждевременному старению организма, что выражается в несоответствии биологического возраста паспортному.
Известно, что длительное воздействие комплекса экстремальных природно-климатических и производственных факторов формирует синдром хронической стрессированности организма, что достаточно ярко проявляется у работников горнорудной промышленности и зачастую приводит не только к срыву адаптации, но и развитию хронической патологии, лечение которой в условиях Крайнего Севера малоэффективно.
Это необходимо учитывать при комплексной оценке тяжести, напряженности и опасности труда в условиях Севера, организации мер социальной защиты, а также при разработке коэффициентов и надбавок, носящих компенсаторный характер, при организации производственной деятельности в условиях Крайнего Севера.
Список литературы
1. Бец Л. В., Пикунов Д. А. Опыт определения индивидуального гормонального профиля по эстрогенам у мужчин // Вопросы антропологии. — 1984. — Вып. 74. —
C. 110—117.
2. Борисенкова Р. В., Тимохин Д. И. Особенности условий труда и профилактические мероприятия в горнодобывающей промышленности Крайнего Севера // Тез. докл. IV Межд. симпоз. по приполярной медицине. — Новосибирск, 1980. — Т. 2. — С. 156.
3. Колесов В. Г., Лахман О. Л. Вибрационная болезнь у горнорабочих Крайнего Севера // Медицина труда и промышленная экология. — 2001. — № 2. — С. 7—11.
4. Куляс В. М. Влияние нагревающего микроклимата на раннюю эндокринную инволюцию организма у горнорабочих глубоких угольных шахт Донбасса // Проблемы старения и долголетия. — 1999. — Т. 8, № 2. — С. 181 —185.
5. Максимов А. Л., Бартош Т. П. Инварианты нормы гормонального статуса человека на Северо-Востоке России: Научно-практические рекомендации. — Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 1995. — 29 с.
6. Максимов А. Л., Бартош Т. П. Влияние условий труда и природно-экологических факторов на Северо-Востоке России на гормональный статус женщин, занятых в золотодобывающем производстве // Экология человека. —Архангельск. —1999. — № 2. — С. 12—15.
7. Максимов А. Л., Горбачев А. Л. Физиолого-морфо-логические особенности формирования тиреоидного статуса у аборигенного и приезжего населения Магаданской области // Физиология человека. — 2001. — Т. 27, № 4. — С. 130—136.
8. Розен В. Б. Основы эндокринологии. — М.: Высшая школа, 1984. — 336 с.
9. Савченко О.Н. Половые железы // Физиология эндокринной системы. — Л.: Наука,1979. — 349 с.
10. Солонин Ю.Г., Черных Л. И. Профессиональные нарушения здоровья шахтеров-угольщиков на Крайнем Севере // Тез. докл. симпоз. «Актуальные проблемы экологической физиологии человека на Севере». — Сыктывкар, 2001.— С. 60.
11. Adlercreuts R., Harkonen M., Kuoppasalami K. et al. Effekt of training on plasma anabolik and catabolic steroid hormones and their response during physical exercise // Int. J. Sports Med. — 1987.— V. 7.— P. 27.
12. Wilkin T. J., Jasles T. E. The behavior of the triiodothyronine/thyroxine ratio in normal individuals, and its implications for the regulation of euthyroidism // J. Endocrinol. Invest. — 1984. — V. 7, N 4. — P. 319.
INFLUENCE OF CLIMATIC-ECOLOGICAL FACTORS OF HTENORTH ON HORMONAL STATUS OF THE MINERS OCCUPIED IN UNDERGROUND GOLD-MINING
T. P. Bartosh, A. L. Maksimov
International Scientific Center «Arctica» FEB RAS, Magadan
In conditions of the North-East of Russia, there was studied the dynamics of hormone level in blood of the miners’ occupied in underground gold-mining before and after working shafts taking into account their length of service under ground and duration of their living in the North. The level of hormones was determined by the radioimmune method (steroid hormones: cortisol, progesterone, estradiol, testosterone; thyroid: thyroxin and triodothyronine). It has been revealed that the miners had pronounced tension in thyroid system, the adrenal cortex function was pronounced. With the increase of liing in the North and underground service, the level of hormones production of sexual glands decreases. It causes earlier wear and ageing of organism what is shown in discrepancy of biological and passport age.
Key words: miners, thyroid and steroid hormones, underground service.
