CC BY
59
УДК 613.6
Р. М. Такаев (к.мед.н., дир.)1, Н. С. Кондрова (к.мед.н., зам. дир.)1, Е. Г. Степанов (к.мед.н., нач. отд.)1, И. М. Байкина (зам. нач. отд.)1, А. Р. Галимов (к.мед.н., зав.)2, Р. М. Фасиков (к.мед.н., гл.вр.)3, Г. И. Баязитова (к.фил.н., зав.каф.)4
Влияние профессиональных факторов на химический состав крови врачей-хирургов
1 Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Башкортостан 450054, г. Уфа, ул. Р. Зорге, 58; e-mail: [email protected], [email protected] 2 Клиническая больница №1, хирургическое отделение 453125, г. Стерлитамак, ул. Коммунистическая, 97; тел. (3423) 250201, e-mail: [email protected] 3 Филиал «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Башкортостан» в городах Салават,
Ишимбай и Ишимбайском районе» 453250, г. Салават, ул. М. Джалиля, 42; тел. (3476) 350760, e-mail: [email protected]. 4 Уфимская государственная Академия экономики и сервиса (Салаватский филиал), кафедра гуманитарных, естественнонаучных, математических и социально-экономических дисциплин 453250, г. Салават, ул. Ленина, 32; тел. (3476) 321118, e-mail: [email protected].
R. M. Takaev1 , N. S. Kondrova1, E. G. Stepanov1, I. M. Bajkina1, A. R. Galimov2, R. M. Fasikov3, G. I. Bayazitova4
Influence of doctors-surgeons professional factors on chemical composition of their blood
1 Management of Federal Agency of supervision in sphere of protection of the rights of consumers and well-being of the person in Republic Bashkortostan 58, R. Zorge Str., 450054, Ufa, Russia; e-mail: [email protected], [email protected]
2MBUZ Clinical hospital N 1 97, Kommunisticheskaya, 453124, Sterlitamak, Russia; ph. (3423) 250201, e-mail: [email protected] 3Branch FGUZ «Center of hygiene and epidemiology in Republic Bashkortostan in the cities Salavat, Ishimbay and Ishimbajsky area» 42, M. Dzhalilya Str., 453250, Salavat, Russia; ph. (3476) 350760, e-mail: [email protected] 4Ufa State Academy of Economy and Service (Salavatsky branch) 32, Lenin Str., 453250, Salavat, Russia; ph. (3476) 321118, e-mail: [email protected]
Труд врача характеризуется состоянием длительного стресса, который приводит к нарушению равновесия адаптивных сил организма, что влияет на течение биохимических, нейрогуморальных и клеточных процессов и иммунологических реакций. С целью изучения данного факта были проведены исследования элементного состава крови врачей-хирургов Республики Башкортостан. Анализ степени напряжения адаптации по морфологическому составу крови показал, что только у трети врачей (34.8%) ее уровень соответствует критериям повышенной и спокойной активации, у 15.2% выявлен срыв адаптации, характеризуемый как длительное состояние хронического стресса. Иммунологические исследования подтвердили полученные результаты: только у 4% обследованных врачей не выявлено каких-либо изменений в состоянии иммунной системы.
Ключевые слова: врач; гомеостаз; дисэлемен-тозы; тяжелые металлы; хронический стресс; элементный состав крови.
Work of a doctor is characterised by a condition of long stress, which leads to infringement of balance of adaptive forces of an organism influencing on a current biochemical, neurohumoral and cellular processes and immunologic reactions. For the purpose of studying of the given fact the researches of element composition of blood of doctors-surgeons in Republic Bashkortostan have been carried out. The analysis of degree of pressure of adaptation on morphological blood structure has shown that only at third of doctors (34.8 %) its level corresponds to criteria of the raised and quiet activation, at 15.2% the failure of adaptation characterised as a long condition of chronic stress is revealed. Immunological researches have confirmed the received results: only 4% of the surveyed doctors it is not revealed any changes in a condition of immune system.
Key words: doctor; homeostasis; heavy metals; chronic stress; element composition of blood.
Дата поступления 17.11.10
1 16 Башкирский химический журнал. 2010. Том 17. Жо 5
Система гомеостаза человека определяется его генетическими особенностями и формируется под воздействием факторов среды обитания: характера питания, профессионального воздействия, места проживания, экологических факторов и др.1'2 В последние годы чрезвычайно возрос интерес к изучению элементного статуса организма человека. Это, с одной стороны, связано с новыми аналитическими возможностями по определению следовых количеств металлов в таком сложном материале, как биологические среды, а с другой — обусловлено природным и техногенным загрязнением среды обитания тяжелыми металлами, которое приводит к снижению содержания ряда эссенциальных элементов в организме человека. Нарушение соотношения эссенциальных (к примеру, меди, цинка, железа) и токсичных элементов (свинца, ртути, кадмия) в различных биологических средах человека, так называемые дисэлементозы, весьма характерны как для жителей крупных промышленных городов, так и для населения биогеохимических провинций с аномальным содержанием металлов в природных объектах. Длительные хронические стрессы, нерациональное питание, в том числе, недостаточное потребление витаминов и некоторых микроэлементов, также могут расцениваться как факторы риска формирования дисэлементозов.
Важной характеристикой врачебного труда является длительный хронический стресс, который, согласно современной медико-физиологической модели, влечет за собой нарушения гомеостаза, или, иными словами, баланса
адаптивных сил организма, что проявляется через комплекс изменений координированных биохимических, нейрогуморальных и клеточных процессов, а также иммунологических реакций. Помимо этого, у врачей может формироваться так называемый синдром профессионального сгорания, который на поздних стадиях развития влечет за собой различные психосоматические заболевания, способные индуцировать в организме нарушения обменных процессов, в том числе дисэлементозы. К настоящему времени установлены связи некоторых видов дисэлементозов с развитием различных заболеваний 3. Однако в литературе сравнительно мало работ о соотношениях в системе элементного гомеостаза человека и показателей иммунной системы, в связи с чем не ясна картина взаимодействия элементов между собой и их связи с функциональным состоянием иммунного статуса
Результаты исследования элементного состава крови группы врачей-хирургов представлены в табл. 1, для сравнения приведены данные по среднему содержанию элементов в крови взрослого населения Уфы 5 и фоновые уровни по данным Дж. Эмсли 6.
Кальций и магний относятся к макроэлементам. Приведенное в таблице 1 значение среднего фонового содержания кальция в крови составляет 60.5 мг/л6, по другим данным эта величина равна 105.0 мг/л. Уровень кальция в крови врачей укладывается в этот диапазон (60.0—101.0 мг/л), содержание магния также соответствует среднему физиологическому уровню.
Таблица 1
Содержание некоторых химических элементов в крови
Металл Среднее содержание в крови
обследованных хирургов жителей г. Уфы фоновый уровень 10
1. Эссенциальные элементы
Кальций, мг/л 88.0±6.0 95.0±1.0 60.5
Магний, мг/л 34.8±1.5 41.0±1.0 37.8
Цинк, мг/л 3.9±0.2 4.9±0.1 7.0
Медь, мг/л 1.0±0.1 0.9±0.1 1.01
Железо, мг/л 428.0±9.0 472.0±10.0 447.0
Марганец, мкг/л 61.0±8.0 115.0±4.0 1.6-75.0
Хром, мг/л 0.85±0.06 0.006-0.11
Кобальт, мг/л 0.04±0.02 0.006±0.001 0.0002-0.040
2. Условно эссенциальные элементы
Никель, мг/л 0.17±0.03 0.129±0.008 0.01-0.05
Мышьяк, мкг/л 5.58±3.64 9.03±0.75 1.7-90.0
3. Токсичные элементы
Ртуть, мкг/л 0.85±0.36 1.50±0.16 7.8
Свинец, мкг/л 67.0±12.0 142.0±11 210
Кадмий, мкг/л 7.0±2.0 16.0±1.0 5.2
К эссенциальным элементам, которые являются незаменимыми нутриентами, по современной классификации относят цинк, медь, железо, хром, кобальт и марганец.
Как показали исследования, у 63.0% врачей-хирургов г. Стерлитамак концентрация цинка в крови составляет менее 4.0 мг/л, т. е. ниже границы нормального содержания (рис. 1).
□сапапси
7 7
49 52
3,9
1 0,9 1 м_
Хирурга, Стерлитамак Население Уфа
уровень
Рис. 1. Среднее содержание кадмия (мкг/л), цинка и меди (мг/л) в крови врачей-хирургов г. Стерлита-мака
Известно, что цинк — важнейший микроэлемент, участвующий в нуклеиновом обмене, регуляции ферментативных реакций, а цинк-дефицитные состояния характеризуются снижением иммунитета, аллергическими реакциями, кожными заболеваниями. Частые причины недостатка цинка — несбалансированное, обедненное белками питание, хронические стрессы, злоупотребление алкоголем, что, по-видимому, в той или иной мере характерно для врачей-хирургов.
Содержание меди, железа и марганца в крови хирургов находится в пределах физиологической нормы.
Среднее содержание хрома в крови врачей, по нашим данным, составило 0.85±0.06 мг/л, тогда как его фоновый уровень находится в пределах 0.006—0.11 мг/л 6. Здесь следует отметить, что высокий уровень хрома в крови характерен для жителей ряда регионов Республики Башкортостан, в том числе г. Уфы, по-видимому, вследствие техногенного загрязнения окружающей среды.
Содержание кобальта в крови обследованных врачей находится в пределах от 0.002 до 0.160 мг/л. В монографии Дж. Эмсли 6 приводится величина содержания кобальта в очень широком диапазоне — от 0.0002 до 0.040 мг/ л, а А. П. Авцын и соавторы 7 указывают на колебание концентрации кобальта от 0.004 до 0.04 мг/л в зависимости от сезона года с
увеличением в летний период. Следовательно, по средней величине (0.04 мг/л) концентрация кобальта у хирургов приближается к верхней границе нормы.
Из условно-эссенциальных элементов определяли содержание никеля и мышьяка. Нормальный уровень никеля в цельной крови по Д. Эмсли 6 составляет 0.01—0.05 мг/л. В. М. Боев
о
и соавт. приводят данные по среднему содержанию никеля в крови жителей Оренбургской области в пределах 0.05—0.18 мг/л. Географически Стерлитамак и Оренбург входят в зону с близким уровнем металлов в почвообразую-щих породах, в связи с чем содержание элементов в биосредах населения в данных регионах должно быть достаточно близким. Действительно, уровень никеля в крови хирургов Стер-литамака составляет в среднем 0.17±0.03 мг/л. Среднее содержание мышьяка у лиц обследованной группы находится в пределах фонового уровня (1.7—90.0 мкг/л) и составляет 5.58±3.64 мкг/л.
Содержание токсичных элементов в крови врачей-хирургов Стерлитамака, по нашему мнению, отражает степень загрязнения окружающей среды: оно ниже, чем, например, у жителей г. Уфы, у которых суммарная техногенная нагрузка существенно выше по сравнению с жителями Стерлитамака. Так, концентрация кадмия у хирургов в среднем составляет 7.0±2.0 мкг/л, что в два раза ниже, чем у жителей Уфы, однако выше допустимого уровня для лиц, не контактирующих с металлом в условиях производства (5 мкг/л).
При анализе взаимного влияния микроэлементов крови установлен ряд корреляционных зависимостей. В частности, для пары Са—2п коэффициент корреляции равен 0.61. Если принять за нормальное содержание кальция в крови 60.5 мг/л 6, то полученные нами данные следует расценить как повышенные, что согласуется с пониженным уровнем цинка, поскольку известно, что избыток кальция в организме приводит к дефициту цинка.
Считается, что избыточное поступление кальция в организм препятствует всасыванию марганца в желудочно-кишечном тракте, а в умеренных количествах кальций способствует усвоению марганца 2'9. Нашими исследованиями установлена высокая степень зависимости между уровнем марганца и кальция в крови (г=0.92). Также положительная, но меньшей силы зависимость выявлена между марганцем, никелем и свинцом (г=0.74—0.76),
1б
4
0
кальцием, никелем и свинцом (г=0.62—0.74).
Поскольку существуют тесные взаимосвязи между микроэлементами, содержащимися в крови, для оценки элементного гомеостаза целесообразно проанализировать не только уровни отдельных элементов, но и их баланс. Соотношение Си:2п:Ре в крови обследованных хирургов имеет вид 1:3,8:424, что несколько отличается от данных для здоровых людей (1:6:546) и свидетельствует об элементном дисбалансе в организме хирургов.
Анализ состояния иммунной системы хирургов свидетельствует о существенном снижении их адаптивных возможностей. Только у 4% обследованных не выявлено каких-либо изменений в состоянии иммунной системы. Обнаружено значительное снижение местных факторов неспецифической резистентности: уровня лизоцима слюны (38.0% обследованных) и 8-1§ А слюны (89.6%), а также снижение уровня сывороточных иммуноглобулинов: ^ А — у 54.9% (причем у 23.0% — селективное), ^ С - у 23.5%, ^ М - у 37.2% врачей. Достаточно многочисленной (32.0%) оказалась группа врачей с признаками аллергизации, то есть повышенным содержанием ^ Е, что, возможно, является следствием тесного контакта с дезинфицирующими, анестезирующими и другими препаратами, обладающими аллергенным действием.
В процессе исследования гормонального статуса выявлено большое распространение изменений у хирургов функции щитовидной железы: у 33.0% из них отмечено снижение уровня выработки тироксина Т-4 и у 6.0% -повышение содержания тиреотропного гормона. Необходимо отметить, что в данной группе хирургов не выявлено ни одного человека-носителя НВ8-антигена и вируса гепатита С, хотя маркер НВ-сог выявлен у 7 человек (13.7% обследованных). Очевидно, свою роль сыграли профилактические прививки врачей-хирургов и соблюдение мер личной безопасности.
С целью анализа взаимосвязи гомеостати-ческих показателей был проведен корреляционный анализ.
Установлены взаимосвязи между уровнем адаптации организма (по морфологическому составу крови) и содержанием микроэлементов. Так, между степенью адаптации организма по Л. X Гаркави и содержанием в крови меди, цинка, хрома, т. е. эссенциальных элементов, выявлена прямая корреляционная связь средней силы (г=0.50-0.67); между содержанием токсичных элементов (свинца, рту-
ти) и степенью адаптации отмечена обратная корреляционная связь (r=—0.61—0.82). Аналогичная зависимость имеет место для эссенци-ального элемента кобальта (r=—0.90), а также условно-эссенциального никеля (r=—0.68). Не установлены взаимозависимости между уровнем адаптации и содержанием железа, марганца, магния, кальция и кадмия.
Анализ корреляционных связей между показателями иммунной системы и содержанием микроэлементов в крови продемонстрировал, что между уровнем кадмия и НСТ-тестом (выраженностью «респираторного взрыва») существует прямая связь (г =0.63), а между содержанием кадмия и Ig G — примерно того же уровня, но обратная (г=—0.59). Известно, что иммунотоксическое воздействие избытка кадмия связывают с его способностью вызывать свободнорадикальное повреждение ДНК, а также выступать антагонистом селена и цинка, которые оказывают стимулирующее действие на клеточный и гуморальный иммунитет.
Марганец активирует выработку цитоки-нов и влияет на обмен фосфолипидов клеточных мембран. В анализируемой группе врачей-хирургов концентрация марганца в крови находится в обратной зависимости от уровня сывороточных иммуноглобулинов G (г =—0.56).
Выявлена также прямая корреляционная связь между содержанием в крови магния и кальция и фагоцитарной активностью лейкоцитов (г =0.53—0.69) и обратная — между уровнем магния и сывороточных иммуноглобулинов классов G и А ( г =—0.52—0.66), уровнем кальция и НСТ спонтанным (г =—0.76); аналогичная зависимость получена для уровня кобальта и НСТ-спонтанного, кобальта и циркулирующих иммунных комплексов. Как известно, кобальт является кофактором многих ферментов, участвует в процессах кроветворения и регенерации, продукции тиреоидных гормонов и биосинтезе миелина. Он стимулирует лейкопоэз и продукцию цитокинов (ФНО-б).
Таким образом, содержание иммуноглобулинов класса G коррелирует с концентрациями в сыворотке крови кадмия, марганца, свинца, хрома и ртути, а иммуноглобулинов класса А — с магнием, никелем, кобальтом, свинцом и хромом.
Установленные закономерности могут иметь важное прогностическое и профилактическое значение. Так, выявление при обследовании увеличения числа лиц с изменениями в уровне сывороточных иммуноглобулинов
(А, М, С) позволяет предположить дефицит микроэлементов, провести дополнительные исследования с целью подтверждения этого факта, и, при наличии его, включить в рацион питания продукты или биодобавки, содержащие данные микроэлементы для профилактики выявленных нарушений, что будет способствовать коррекции иммунного статуса.
Литература
1. Онищенко Г. Г. // Бюллетень Научного совета. Медико-экологические проблемы работающих.- 2004.- №1.- С. 3.
2. Скальный А. В. Биоэлементы в медицине.-М.- 2004.- 272 с.
3. Барашков Г., Зайцева Л.// Врач.- 2004.-№10.- С. 45.
4. Боев В. М., Утенина В. В. Быстрых В. В. и др. // Гигиена и санитария.- 2001.- №5.- С. 68.
5. Ларионова Т. К., Яхина М. Р., Гарифуллина Г. Ф., Циглинцева Е. Ю. Элементный состав крови жителей города Уфы // Гигиена производственной и окружающей среды, охрана здоровья рабочих в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности.- Сб. науч. трудов.- Т. 23.- Уфа.- 2004.- С. 135.
6. Эмсли Д. Элементы: пер. с англ.- М.: Мир, 1993.- 256 с.
7. Минин Г. Д. // Бюллетень Научного Совета. Медико-экологические проблемы работаю-
щих.— 2004.- №2.- С. 62.
8. Боев В. М. // Гигиена и санитария.- 2002.-№5.- С. 3.
9. Скальный А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека.- М.- 2004.- 216с.
10. Блейенберг Г., Феркулен И., Базелманс Е. // Соц. и клин. психиатрия.- 1998. - №3.- С. 21.
11. Агаджанян Н. А., Скальный А. В., Агаджа-нян Н. А. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека.- М.-2001.- 83 с.
12. Горблянский Ю. Ю., Корганов Н. Я., Пикту-шанская И.Н., Качан Т. Д. Актуальные вопросы профессиональной патологии медицинских работников: метод. рекомендации / сост. Ростовский Гос. Мед. ун-т.- Ростов н/Д, 2002.- 35 с.
13. Бакиров А. Б., Симонова Н. И. /Тез. докл. междунар. конф. «Медицина труда в третьем тысячелетии» июнь, 1998 г.- М.- 1998.- С. 70.
14. Дегтерева П. Гигиена труда стоматологов-ортопедов медицинских учреждений различной формы собственности: Автореф. ... канд. мед. наук.- Волгоград, 2004.- 19 с.
15. Измеров Н. Ф. // Медицинский курьер.-2003.- № 22.- С. 15.
16. Корнелюк В. А., Клемпарская Н. Н., Исичен-ко И. Б. и др. / Тез. докл. Всесоюз. конф. «Труд и здоровье медицинских работников».-Ереван, 3-5 октября 1984 г.- М.: 2004.- С. 57.
