Экология/4. Промышленная экология и медицина труда

К. м. н. Бударина Л.А.

Ангарский филиал УРАМН ВСНЦ ЭЧ СО РАМН-НИИ медицины труда и экологии человека, Россия

Биохимические показатели как маркеры воздействия профессиональных факторов

В процессе оценки риска биохимические маркеры могут быть использованы при идентификации опасности, оценке воздействия и установлении связи между первичной реакцией и вероятностью возникновения болезни [4, 11]. Оценка многофакторного влияния на здоровье рассмотрена на примере воздействия профессиональных вредностей при формировании производственно-обусловленных нарушений здоровья у пожарных, так как известно, что условия их трудовой деятельности являются значимыми факторами риска [2, 13]. По степени опасности и вредного воздействия на организм профессия пожарного занимает одно из первых мест среди прочих профессий. Многократное и длительное воздействие профессиональных факторов может быть причиной формирования производственно-обусловленных и профессиональных заболеваний [8, 12]. Исследование биохимических процессов, сопровождающих изменения в различных органах и системах у лиц данных профессий позволят оценить их вклад в развитие нарушений в состоянии здоровья.

Учитывая вышесказанное, цель данной работы - рассмотреть в качестве маркеров воздействия производственных вредностей изменения основных видов обмена и оценить информативность биохимических тестов для диагностики производственно-обусловленной патологии у пожарных.

Для этого были сформированы три группы пожарных. Первые две из числа сотрудников Ангарского гарнизона, отличающиеся по количеству экстремальных ситуаций (группа 1 и 2). В качестве группы сравнения (группа 3) обследованы пожарные – 69 человек, участвовавшие в ликвидации пожара на ОАО “Иркутсккабель” в декабре 1992г. с установленным диагнозом профессионального заболевания. В контрольную группу (группа 4) вошли практически здоровые лица мужского пола – 38 человек, сопоставимые по возрасту, не имеющие контакта с токсическими веществами в профессиональном маршруте. В работе использованы гигиенические, санитарно-химические, биохимические и математико-статистические методы. Диагностическая эффективность биохимических методов определялась чувствительностью и специфичностью исследуемых тестов, рассчитанных с помощью четырехпольной таблицы. Оценка информативности осуществлялась с помощью автоматизированного комплекса «Scrining».

Так как оценка экспозиции является важнейшим этапом оценки риска, основная цель которого – наиболее точно установить реальный уровень воздействия неблагоприятных факторов на организм человека, был проведен анализ данных хронометража и содержания вредных веществ в зоне задымления очагов возгорания. Анализ структуры и содержания трудовой деятельности пожарных показал, что их основную работу составляли работа на выездах. При этом пожарные группы 2 в 5 раз чаще выезжали по тревоге, чем пожарные из первой, а время работы в экстремальных условиях было в 10,5 раз больше [8].

В настоящее время при оценке риска чаще всего используются результаты мониторинга концентраций химических веществ в анализируемых объектах, воздействующих в течение периода экспозиции. Исследование проб воздуха зон задымления позволило определить спектр токсичных продуктов горения и их количественное содержание. Наиболее часто регистрировались оксид углерода, предельные углеводороды С₂-С₁₀, диоксиды азота и серы, формальдегид, концентрации которых превышали ПДК в более чем 80% проб [5].

Характеристика риска развития эффектов осуществлялась путем сравнения фактических уровней экспозиции с безопасными уровнями воздействия с учетом критических органов/систем, поражаемых исследуемыми веществами. Рассчитанные индексы опасности токсических веществ позволили установить, что критическими органами и системами при остром ингаляционном воздействии являются органы дыхания (HI=116,2), сердечно–сосудистая (HI=87,6) и органы кроветворения (HI=89,9); при хроническом воздействии – органы дыхания (HI=70,8), иммунная (HI=45,3), нервная (HI=32,0), сердечно-сосудистая (HI=22,2) и гепатобилиарная (HI=16,2) системы [1].

Анализ показателей ЗВУТ выявил, что в структуре преобладали случаи заболеваний органов дыхания, уровни которой были достоверно выше у лиц из второй группы, чем в первой. Результаты углубленного медицинского осмотра показали высокие уровни заболеваний сердечно-сосудистой системы, причем одинаково часто как в первой, так и во второй группах пожарных. Также высокие уровни заболеваемости отмечены по классам болезней дыхательной и пищеварительной систем, которые чаще встречались во второй группе. Рассчитанные индексы опасности и характер распределения заболеваемости показали связь реализованного риска с уровнем токсического воздействия по следующим классам болезней: органы дыхания, кровообращения, пищеварительной и нервной систем.

По мнению Н.Ф. Измерова с соавт, 2005 г., В.Н. Преображенского с соавт., 2002 г. одними из доклинических маркеров вредного воздействия являются изменения биохимических показателей [6, 10]. Воздействие токсического и психоэмоциональных факторов лежит в основе формирования нарушений в липидном обмене. Анализ показателей липидного обмена выявил значительное увеличение уровня общего холестерина, его атерогенных фракций и триглицеридов во всех группах пожарных, особенно выраженное в первой группе. Содержание холестерина в липопротеидах высокой плотности (ХС в ЛПВП) было практически на одном уровне во всех обследуемых группах. Выявленные изменения позволяют говорить о формировании атерогенных нарушений у пожарных. Изменения в липидтранспортной системе обусловлены снижением содержания ЛПВП и увеличением ЛПОНП. Изучение структуры фенотипов дислипопротеидемий (ДЛП) показало, что чаще всего в группах пожарных регистрируются атерогенные ДЛП (IIa, IIb, IV типы). При этом в 1 и 3 группах отмечалось наличие гипоальфалипопротеидемий. Учитывая, что показатели обмена ХС ухудшаются с увеличением возраста в популяции, был проведен анализ возможных изменений данных показателей в зависимости от возраста обследуемых, который выявил выраженный прирост уровня общего холестерина за счет его атерогенной фракции у пожарных второй и особенно первой групп в возрасте уже после 35 лет. Для лиц контрольной группы аналогичных нарушений не наблюдалось и после 50 лет. Нами был рассчитан риск развития ранних атерогенных нарушений, который у пожарных был равен 2,4 при общепопуляционном – 0,18 [3, 7].

Так как белковый обмен, являясь по своей сути интегральным, характеризует функциональное состояние многих систем, были проанализированы соответствующие показатели. Исследуя частоту встречаемости диспротеинемий, было обнаружено наличие отклонений от нормы в 90% случае у пожарных второй группы и в 70% случаев – в третьей, тогда как в контроле эта цифра не достигала и 30%, а отдельные виды диспротеинемий не встречались вообще. Основными видами нарушений в белковом обмене явились снижение содержания α1-, α2- и γ-глобулинов на фоне повышения содержания β1- и β2-глобулинов, достоверно отличающиеся по сравнению с контролем у лиц 2 и 3 групп. Далее была проведена оценка динамики изменений белковых фракций в зависимости от экспозиции токсических веществ с учетом индивидуальных индексов опасности для основных органов-мишеней. Уровни экспозиции были разделены на 5 интервалов. Начиная с уровня экспозиции третьего интервала отмечалось снижение α1-, α2- и γ-глобулинов при одновременном росте β1-глобулинов и альбуминов. Выявленная зависимость изменений белковых фракций от экспозиции токсических веществ может служить маркером возникающих нарушений.

На следующем этапе были определены наиболее эффективные биохимические тесты с высоким уровнем чувствительности: для белкового обмена это были глобулиновые фракции, в липидном обмене – липопротеиды, содержание общего холестерина и его атерогенных фракций. К сожалению, специфичность каждого отдельного теста не превышала 53%. В связи с необходимостью раннего выявления патологии и определения причин и условий их формирования рассмотрена информативность комплекса биохимических показателей.

Исследование информативности показателей проводилось с помощью автоматизированной программы “Scrining”, реализующей метод Байеса. Для каждого значения биохимического показателя вычислялась величина, которая позволяла судить о том, насколько предположение о наличии у пациента состояния «здоров» правдоподобнее предположения о наличии у него состояния «болен» и выражалось в значении диагностического коэффициента. Сумма диагностических коэффициентов, наблюдающихся у пациента симптомов, показывала, насколько она близка к одному из пороговых коэффициентов. Оценка эффективности комплекса предлагаемых тестов показала не только его высокую чувствительность, но и диагностически значимую специфичность и точность.

Таким образом, в результате проведенного исследования установлена зависимость изменений биохимических показателей от токсико-временной экспозиции, которая характеризует риск развития производственно-обусловленной патологии и может служить критериальными признаками нарушений здоровья у пожарных. Комплекс предложенных тестов обладает высокой диагностической ценностью при индивидуальном обследовании.

Литература:

1. Риск развития производственно-обусловленных нарушений здоровья у пожарных при остром и хроническом воздействии вредных веществ / Л.А. Бударина [и др.] // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. – 2007. – Т. 6(58). – С. 13-17.

2. Верзунов В.А. Гигиеническая оценка условий труда и состояние здоровья пожарных: автореф. дис. к.м.н. 14.00.50 /В.А. Верзунов, – Иркутск, 2006. – 21с.

3. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов / Е.В. Гублер. – Л.: Медицина, 1978. – 310 с.

4. Денисов Э.И. Профессионально обусловленная заболеваемость: основы методологии / Э.И. Денисов, П.В. Чесалин // Мед.труда. – 2006. – №8. – С. 5-10.

5. Дорогова В.Б. Характеристика комплекса токсических веществ, воздействующих на организм пожарных в экстремальных условиях / В.Б. Дорогова, Н.П.Тараненко, Р.Г.Кучеров // Бюллетень ВСНЦ. – 2003. – № 3. – С. 127-130.

6. Измеров Н.Ф. Здоровье трудоспособного населения России / Н.Ф. Измеров // Мед. труда. – 2005. – № 11. – С. 3-9.

7. Климов А.Н. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения / А.Н. Климов, Н.Г. Никульчева. - СПб.: Питер, 1999. – 504 с.

8. Колычева И.В. Оценка риска профессиональных и производственно обусловленных заболеваний у пожарных / И.В. Колычева, В.С. Рукавишников // Мед. труда. – 2005. – № 12. – С. 11-17.

9. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко [и др.]. - М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. – 408 с.

10. Преображенский В.Н. Современные методы фармакологической коррекции психофизиологических нарушений у лиц опасных профессий / В.Н. Преображенский, С.Л. Маланичев, А.Ю. Лапин // Вестник восстан. медицины. – 2002. – №2. – С.14-16.

11. Профессиональный риск для здоровья работников: Руководство / Под ред. Н.Ф. Измерова, Э.И. Денисова. – М.: “Тровант”, 2003. – 315 с.

12. Состояние здоровья пожарных в отдаленном периоде острой интоксикации комплексом токсических веществ / О.Л. Лахман [и др.] // Сб. науч.-практ. статей . – Ангарск, 2001. – С. 56-61

13. Lipid profil of firefighters over time: opportunities for prevention / Soteriades E.S. [et al] // J. Occup. Environ. Med. – 2002. – Vol. 44. – P. 840-846.