Автореферат и диссертация по медицине (14.00.50) на тему:Оценка изменений биохимических показателей при формировании производственно-обусловленной патологии у пожарных

На правах рукописи

БУДАРИНА Лидия Александровна

ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ БИОХИМИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОБУСЛОВЛЕННОЙ ПАТОЛОГИИ У ПОЖАРНЫХ

14 00 50 - медицина труда

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ииа170672

Иркутск - 2008

003170672

Работа выполнена в Ангарском филиале - НИИ медицины труда и экологии человека Государственного учреждения «научный центр медицинской экологии» Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук,

профессор Рукавишников Виктор Степанович

Научный консультант: кандидат медицинских наук Кудаева Ирина Валерьевна.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Лемешевская Елизавета Петровна

(ГОУ ВПО «ИГМУ Росздрава») кандидат медицинских наук,

доцент Болыиедворский Валерий Васильевич

(ГОУ ДПО «ИГИУВ Росздрава»)

Ведущая организация:

ГУ НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН (г Новокузнецк)

Защита состоится «_»_ 2008 г в «_» часов на заседании

диссертационного совета Д 001.038.01 при ГУ «Научный центр медицинской экологии» ВСНЦ СО РАМН {664025, г Иркутск, ул Карла Маркса, 3)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ «Научный центр медицинской экологии» ВСНЦ СО РАМН

Автореферат разослан «_»

2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник

Коган В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Приоритетным направлением фундаментальных исследований медицины труда является охрана и укрепление здоровья работающего населения Одним из путей реализации данной задачи служит раннее выявление профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний и профилактика их формирования (Ста-родубов В И , 2005) При этом в качестве непосредственных факторов снижения здоровья работающих выступают неблагоприятные условия производственной среды и интенсивные профессиональные нагрузки (Башарова ГР, 2000, Гончаров С Ф , 2003, Балабан M Д, 2006) Учитывая степень вредного влияния производственных факторов на организм, пожарные относится к лицам экстремальных профессий Условия труда при ликвидации очагов возгорания классифицируются как опасные и характеризуются влиянием токсичных продуктов горения, высокими температурными нагрузками, недостатком кислорода, высоким уровнем интенсивности труда и концентрации внимания, риском для жизни, что обуславливает высокое психоэмоциональное напряжение, проявляющееся не только в момент тушения пожаров, но и во время ложных вызовов (Колычева И В с соавт, 2005, Черняк Ю И с соавт, 2007, ChristensenAM et al , 2004, SluiterJK, 2006, Walsh N P, 2006) В литературе достаточно подробно описаны методические подходы к оценке вредного воздействия химического фактора в производственных условиях (Измеров H Ф , 2005, Денисов Э И, Чесалин П В , 2006) Однако, проблема нормирования токсической нагрузки с учетом экспозиции для лиц, подвергающихся хроническому интермитгирующему воздействию, остается открытой (Зайцева H В , 2007, Онищенко ГГ с соавт, 2002, Paustenbach D J , 2001)

В то же время уровни профессиональной заболеваемости среди пожарных в целом невысоки, поскольку большинство нарушений здоровья, связанных с тушением пожаров, регистрируются как несчастные случаи (Колычева И В , Рукавишников В С, 2005) Вместе с тем, в литературе имеются сведения о высоких уровнях смертности и общей заболеваемости у пожарных по сравнению с общей популяцией (Baker S J , 2000, Posniak M , 2000, Wagner N L , 2006) В ранее выполненных работах отмечалось, что заболевания органов дыхания и косгно-мышечной системы у пожарных можно отнести к производственно-обусловленным (Студе-никин Е И, 2000, Верзунов В А , 2006, Несмеянова H H, 2007) У высокостажи-рованных лиц наблюдалось увеличение частоты заболеваний нервной, сердечнососудистой систем, нарушение функции печени (Колесов В Г, Лахман О Л, 2002) В исследованиях, проводимых RD Hagan(1991),SN Kales (1991), Е S Sotenades (2002) отмечались нарушения липидного обмена у пожарных и высокие уровни кардиоваскулярной патологии Однако, ряд авторов, проводивших изучение показателей обмена холестерина, не выявили достоверных отличий в группе обследуемых пожарных (Green J S , Crouse S F, 1990, Huizmk A С , 2005)

Вследствие высоких требований, предъявляемых к физическому и нервно-психическому состоянию здоровья, непродолжительного стажа работы в боевых

условиях, у пожарных в период службы развиваются компенсаторно-приспособительные реакции (Покровский В И, 2003) В соответствии с теорией «структурного следа» данные реакции приводят к долговременной адаптации к нагрузкам и отсутствию клинических проявлений (Меерсон Ф 3 ,1981, Измеров Н Ф с соавт, 2005) Однако изменение обменных процессов и антиоксидантной защиты возникают гораздо раньше заболеваний и являются составной частью их патогенеза (Меньшиков В В , 1987, Титов В Н , 2005) В связи с этим биохимические показатели могут выступать в качестве возможных маркеров, свидетельствующих о нарушениях в организме, связанных с воздействием вредных факторов и отражающих ранние проявления неблагоприятных эффектов (Курляндский Б А, 2002)

В настоящее время, по-прежнему, остается открытым вопрос о возможности формирования производственно-обусловленной патологии сердечно-сосудистой системы у лиц опасных профессий, не разработаны подходы к оценке токсической нагрузки у пожарных Недостаточность и противоречивость представленных в литературе данных о нарушениях биохимических процессов в период производственной деятельности пожарных на этапе донозологических изменений, обуславливает актуальность проблемы

Цель работы

Изучить изменения биохимических показателей и обосновать их комплексное применение для донозологической диагностики производственно-обусловленной патологии у пожарных

Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1. Провести анализ гигиенических условий труда, рассчитать индексы опасности токсических веществ, регистрируемых на пожарах

2. Оценить уровень заболеваемости по данным ВУТ и углубленного медицинского осмотра

3. Исследовать показатели белкового, липидного и углеводного обменов у пожарных в зависимости от профессиональной нагрузки и стажа

4. Оценить зависимость изменений отдельных показателей антиоксидантной системы и биохимических маркеров повреждения печени от профессиональной нагрузки и стажа

5 Разработать и оценить эффективность комплекса биохимических тестов для диагностики производственно-обусловленной патологии сердечно-сосудистой системы у пожарных

Научная новизна и теоретическая значимость работы

В работе предложен алгоритм оценки ингаляционного риска при интер-миттирующем воздействии, заключающийся в необходимости раздельного расчета суммарных индексов опасности токсических веществ при остром и хроническом воздействии на критические органы и системы Установлено, что характер токсического воздействия вредных веществ определяет уровень и структуру заболеваемости с ВУТ по отдельным классам болезней

В результате проведенных комплексных биохимических исследований у пожарных получены новые данные о формировании нарушений метаболических процессов обмена белков и липидов, изменениях активности показателей антиоксидантной системы и ферментов печени, характеризующихся диспроте-инемией в виде гипоальфа - и гипербетаглобулинемий, дислипидемией атеро-генной направленности, снижением активности СОД и содержания восстановленного глутатиона, гиперферментемией у высокостажированных пожарных

Выявлена зависимость между токсико-временной экспозицией и изменениями в составе белковых фракций, проявляющиеся снижением содержания альфа-глобулинов и возрастанием уровня бета-глобулинов

Установлен высокий риск развития ранних атерогенных нарушений, который наиболее выражен у лиц, чаще подвергающихся воздействию «стресса ожидания»

Практическая значимость

Полученные данные о закономерностях биохимических изменений у пожарных позволили выявить комплекс наиболее информативных показателей для диагностики производственно-обусловленных заболеваний Результаты биохимических исследований могут быть применены при проведении профилактических медицинских осмотров с целью ранней доклинической диагностики формирующихся нарушений состояния здоровья и разработки коррекционных, лечебно-профилактических мероприятий у пожарных Материалы диссертации учтены при разработке областной программы «Медико-социальные мероприятия по ликвидации последствий пожара на ОАО «Иркутсккабель»» Результаты диссертационной работы использованы при разработке методических рекомендаций «Профилактика профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний у пожарных» М Р 2 2 9 001 -2005, предназначенных для врачей центров профпатологии и лечебно-профилактических учреждений

Апробация результатов исследования

Материалы диссертации были представлены на VIII международной научно-практической конференции «Наука и образование 2005» (Днепропетровск, 7-21 февраля 2005 г), IV международной научно-практической конференции «Динамика научных исследований 2005» (Днепропетровск, 20-30 июня 2005 г), научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30 сентября 2005 г), 13 международном конгрессе по приполярной медицине (Новосибирск, 12-16 июня 2006 г), Всероссийской конференции молодых ученых «Экология в современном мире взгляд научной молодежи» (Улан-Удэ, 24—27 апреля 2007 г), международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте' 2007» (Одесса, 2007 г), межрегиональном семинаре «Современные вопросы профпатологии» (Иркутск, 24 апреля 2007 г), ученом совете АФ-НИИ медицины труда и экологии человека ГУ НЦ МЭ ВСНЦСО РАМН (Ангарск, 2 апреля 2008 г)

Личный вклад автора

Автором сформулированы цель и задачи работы, определены объем и методы исследований, проведено определение всех биохимических показателей, выполнен расчет индексов опасности, анализ, обобщение и обсуждение результатов, сделаны выводы

Положения, выносимые на защиту

1. Условия труда пожарных определяют высокую заболеваемость, структура которой связана с уровнями суммарных индексов опасности токсических веществ и характером их воздействия

2. Следствием комплексного влияния вредных производственных факторов на организм пожарных являются метаболические нарушения, приводящие к развитию диспротеинемий, дислипидемий, снижению антиоксидантной защиты, которые наиболее выражены у высокоэкспонированных пожарных

3. Для дифференциальной диагностики производственно-обусловленных заболеваний сердечно-сосудистой системы у пожарных целесообразно определение комплекса тестов, включающего показатели обмена холестерина и липидтранспор-тной системы, содержание белковых фракций, активности ферментов печени

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ Из них 6 в журналах, рекомендованных ВАК

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, содержащего 138 источников на русском и 65 - на иностранных языках Работа изложена на 151 страницах, включает 22 таблицы и 28 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, объем и методы исследований

Для решения поставленных задач сформированы группы из числа сотрудников отрядов Государственной противопожарной службы Ангарского гарнизона, отличающиеся по количеству экстремальных ситуаций Группа 1 - ОГПС-7, состоящая из 37 человек, ежегодно принимающих участие в ликвидации 12-23 пожаров с площадью горения от 2 до 60 м2, временем локализации и ликвидации от 4 до 55 мин Группу 2 составили 30 бойцов ОГПС-Ю, участвующих ежегодно в тушении 226-260 пожаров с площадью горения от 3 до 300 м2 и временем ликвидации 1-116 мин Возраст обследуемых колебался в пределах от 26 до 55 лет В качестве группы сравнения (группа 3) обследованы пожарные, участвовавшие в ликвидации пожара высшей категории сложности на ОАО «Ир-кутсккабель» в декабре 1992 г в г Шелехов В отдаленном периоде им был уста-

новлен диагноз профессионального заболевания последствий острой интоксикации (ПОИ) комплексом токсических веществ - 62 человека Контрольную группу (группа 4) составили 38 практически здоровых лиц мужского пола сопоставимых по возрасту, не имеющих контакта с токсическими веществами в профессиональном маршруте и не страдающих острыми и хроническими заболеваниями нервной, сердечно-сосудистой и гепотобилиарной систем Группы сопоставимы по половому, возрастному и стажевому составу Для определения влияния стажевой нагрузки и возрастных изменений исследуемых показателей каждая из групп подразделялась на подгруппы по стажу работы в противопожарной службе (5-9, 10-14, 15 и более лет) и по возрасту (26-39, 40-55 лет)

Оценка условий труда, тяжести и напряженности трудового процесса, заболеваемости пожарных ОГПС была выполнена на основании исследований, проведенных в АФ-НИИ МТ и ЭЧ лабораторией медицины труда (зав лабораторией - д м н В А Панков) Проведен анализ структуры и содержания трудовой деятельности пожарных при различных видах работ на основе хронометражных наблюдений во время 40 дежурных смен Изучение заболеваемости с временной утратой трудоспособности осуществляли методом углубленного полицевого учета круглогодовых лиц, выкопировано 1573 больничных листа, при общем количестве физических круглогодовых лиц в двух отрядах 2358 человек Углубленное медицинское обследование групп (434 человека) проводилось специалистами клиники АФ-НИИ МТ и ЭЧ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (гл врач клиники - д м н О Л Лахман) Исследование проб воздуха зон задымления во время 85 пожаров на 14 компонентов (всего проанализировано более 1700 проб) выполнено лабораторий физико-химических методов исследований (зав лабораторией - д б н, профессор В Б Дорогова)

Для оценки воздействия уровня экспозиции токсических веществ были учтены такие параметры как стаж работы в данной профессии и среднегодовое количество часов, проведенных сотрудниками на пожарах Уровни интенсивности нагрузки ранжировали в часах экспозиции, которую определяли по формуле

Ех = Б х Ц х Н1,

где Е - суммарная экспозиция воздействия химического фактора за все время работы, часы, Б - стаж работы в противопожарной службе, годы, 1в - среднегодовое время, проведенное на пожаре, в зависимости от ведомственной принадлежности пожарной части, часы, Ш - суммарный индекс опасности, который определяли суммой коэффициентов опасности токсических веществ (Н<3), обладающих эффектом суммации Коэффициент опасности для отдельного вещества находили по отношению фактической концентрации вещества к референтной концентрации при остром ингаляционном воздействии Для расчета средних суточных потенциальных доз в условиях хронической экспозиции учитывали среднюю суточную дозу

Индивидуальные экспозиции суммарного воздействия токсических факторов у обследуемых лиц находились в пределах от 180,6 до 8064 часов Всю группу пожарных (67 человек) разделили на подгруппы в зависимости от длительности пребывания на пожарах и индексов опасности для веществ, обладающих эффектом суммации воздействия на приоритетные органы и системы

Для исследования биохимических показателей отбирали 10 мл крови из локтевой вены после 12 часового голодания Исследования проведены в 195 образцах венозной крови на 23 показателя, выполнено 4485 анализов В работе использованы унифицированные биохимические методы Определение количества общего белка, триглицеридов, общего холестерина и его фракций, глюкозы, щелочной фосфатазы и гаммаглутамилтрансферазы в сыворотке крови проводилось с использованием тест-систем «Вюсоп», «Human» (Германия), «Соппау» (Польша) в проточной кювете на биохимическом анализаторе «Cormay multi» (Польша) Выявление содержания холестерина в ЛПНП и в ЛПОНП проводили расчетным методом по формуле Фридвальда (Fnedwald W Т, 1972), индекс атерогенности определяли соотношением атерогенных фракций холестерина к неатерогенным Электрофоретическое разделение белковых и липопротеидных фракций сыворотки крови осуществляли на агарозном геле «Gel protein 100» и «Hydrogel Lipo+Lp(a)K20» («Согтау», Польша) на оборудовании той же фирмы Измерение и расчет процентного содержания фракций проводили на денситометре DS-2 («Соппау», Польша) Активность супероксиддисмутазы (СОД) изучали методом, основанным на торможении аутоокисления адреналина при рН= 10,2 (Fridovich I, Misra H Р, 1977, Sun M , Zigman S , 1978), содержание восстановленного глута-тиона определяли с реактивом Эллмана (Sedlak J, Lindsay R H, 1968) на СФ-46 Статистическая обработка результатов исследования проведена с помощью пакета компьютерных программ «Statistica 5 0» с применением однофакторного анализа вариаций (ANOVA), параметрических и непараметрических методов Оценка чувствительности и специфичности показателей проведена с помощью четырехпольной таблицы (ФлетчерР с соавт, 1998) В качестве группы сравнения использована группа пациентов с сердечно-сосудистой патологией (ИБС, артериальная гипертония), состоявшей из 28 человек Информативность показателей рассчитана по программе «Scrining» (представленной ИДСТУ, директор С H Васильев) реализующей метод Байеса Риск раннего возникновения заболевания рассчитывали по формуле Вайнберга (Снежевский А В , 1985)

Выполненная работа не ущемляла права и не подвергала опасности обследованных, осуществлялась с информационного согласия пациентов, согласно Приказу Минздрава РФ № 266 (19 06 2003), соответствовала этическим нормам Хельсинской декларации (2000) Исследования выполнены в АФ-НИИ МТ и ЭЧ ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН Институт соответствует установленным требованиям по разработке санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных документов Сертификат аккредитации Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № СА 13 98 от 31 03 2005 г Свидетельство об участии в Федеральной системе внешней оценки качества клинических лабораторных исследований (ФСВОК) — № 00038-01/05

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Основной задачей профессиональной деятельности личного состава ОГПС является предупреждение и тушение пожаров, проведение аварийно-спасатель-

ных и профилактических операций, которые осуществляют на выездах по тревоге Анализ структуры и содержания трудовой деятельности пожарных показал, что дежурное отделение первой группы (ОГПС-7) выезжало по тревоге на пожары в среднем за смену 0,05 раз, что составило в среднем за год 30,1 час, из которых 3,4 часа приходится на непосредственное тушение пожаров и инциденты Во второй группе (ОГПС-10) в среднем за смену подавалось около пяти сигналов тревоги, количество выездов на пожары - 3,3 раза За год дежурные караулы ОГПС-Ю (группа 2) выезжали по тревоге в среднем 446,3 раза, из них непосредственно на пожары итушение мусора-300,4 раза Общее количество времени, проведенное в данных условиях, составило 318,4 часов в год, из которых 252,2 часа в год приходится на ликвидацию очагов возгораний В результате анализа баланса рабочего времени за одну смену установлено, что пожарные 2-й группы в 5 раз больше выезжали по тревоге, чем пожарные из первой, при этом время работы в экстремальных условиях у бойцов второй группы было в 10,5 раз больше

Наибольшую опасность из токсичных веществ, встречающихся в воздухе зоны задымления (4 - опасный или экстремальный класс условий труда), представляли формальдегид и оксид углерода, цианистый водород, хлороводород, диоксиды серы и азота (высокий класс вредности условий труда - 3 3-3 4), концентрации которых в 88-100 % случаев превышали ПДКмр Учитывая, что такие вещества, как оксид углерода, диоксиды азота и серы, формальдегид, а также бензол и толуол обладают эффектом суммации, что усугубляет их вредное воздействие на организм, был оценен относительный вклад факторов экспозиции данных веществ в суммарную химическую нагрузку на пожарных С учетом комбинированного действия компонентов смеси на одни и те же органы и системы организма были проведены расчеты индексов опасности данных токсикантов, при этом исходили из того, что наиболее вероятным типом их влияния является аддитивность В результате оценки риска развития неблагоприятных эффектов были выделены приоритетные органы и системы, которые в наибольшей степени могли быть поражены при остром ингаляционном воздействии продуктов горения Это органы дыхания (Н1 = 116,2), сердечно-сосудистая (Н1 = 87,6), кроветворная (Н1 = 89,9), гепатобилиарная (Н1 = 10,4) и нервная системы (Н1 = 10,6)

Исходя из того, что бойцы противопожарной службы подвергаются интер-миттирующему хроническому влиянию продуктов горения, были рассчитаны индексы опасности и при хроническом воздействии химических веществ Для расчета использовали усредненные значения средних суточных доз при хроническом ингаляционном поступлении вредных веществ с учетом частоты и продолжительности профессионального воздействия Для этого использовали результаты хронометражных исследований, проведенных в подразделениях В результате проведенных расчетов критическими органами и системами в плане оценки риска хронического воздействия потенциально вредных веществ явились органы дыхания (Н1 = 70,8), иммунная система (Ш = 45,3), центральная нервная (Ш = 32,0), сердечно-сосудистая (Н1 = 22,2) и гепатобилиарная (Н1 = 16,2) системы Учитывая, что в методических документах в качестве критерия риска принимаются зна-

чения Н1 и НО больше единицы, а полученные нами данные, превышают единицу в десятки раз, уровни риска для здоровья пожарных можно рассматривать в качестве экстремальных

Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности позволил выявить группу повышенного риска нарушения здоровья - сотрудники ОГПС-10 (группа 2), в 10 раз чаще выезжающих на пожары, уровень нетрудоспособности в которой достоверно (р < 0,05) выше по всем показателям ЗВУТ, по сравнению с лицами из ОГПС-7 (группа 1)

Таблица I

Показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности

Показатели ЗВУТ Группа 1 (ОГПС-7) Группа 2 (ОГПС-Ю)

абс М±т абс Mim

Болевшие лица 504 42,1 ± 1,4* 307 51,6 ±2,0

Число случаев 756 63,2 ± 2,2* 481 81,0 + 3,7

Дни нетрудоспособности 10211 853±12* 6134 10321 13

Физические лица 1197 594

Примечание * - различия достоверны (р < 0,05 по t-критерию Стьюдента) относительно 2-й группы

Оценка динамики показателей ЗВУТ в зависимости от стажа работы в противопожарной службе показала, что с увеличением стажа растет и уровень тру-допотерь Причем указанная зависимость была более выражена у пожарных, чаще участвующих в ликвидации очагов возгорания темп прироста уровней заболеваемости у лиц 2-й группы составлял по дням нетрудоспособности 97,8 %, по случаям - 84,3 %, у лиц из первой группы темп прироста составил 34,4 и 36,2 % соответственно Наиболее часто трудопотери с временной утратой трудоспособности связаны с заболеваниями органов дыхания, костно-мышечной системы и травмами По данным углубленного медосмотра выявлено, что наиболее часто у пожарных встречалась хроническая патология системы кровообращения, органов дыхания и пищеварения, что согласуется с литературными данными (Лядов К В , Баранник М И , 2000, Гончаров С Ф с соавт, 1999, Anderson S D, 2001, Dibbs Е et al, 1980, Lusa S et al, 2004)

Визуализация рассчитанных индексов опасности и характера распределения заболеваемости представлена на рисунке 1, который показывает связь реализованного риска с уровнем токсического воздействия

Вышеуказанные результаты исследования обусловили выбор биохимических показателей Показатели белкового обмена, являясь по своей сути интегральными, характеризуют функциональное состояние многих систем организма Формирование патологии в организме зачастую сопровождается изменениями именно белкового спектра периферической крови (Маршалл В Дж , 2002) Выявленные нарушения в белковом обмене у обследованных лиц были обусловлены диспротеинемиями, наибольшее количество случаев которых выявлено во второй (90 % случаев) и третьей (70 %) группах, тогда как в контрольной группе уровень диспротеинемий не достигал 30 % случаев (рис 2)

о

Болезни нервной Болезни системы Болезни органов Болезни органов Болезни

системы и крови и ды>ания пищеварения мочеполовой Классы

психические кровообращения системы болезней

расстройства

и ЗВУТ на 100 "круглогодовых"лиц

3 Заболевания на 100 обследованных лиц по данным углубленного медосмотра

■ А- - Индекс опасности при остром ингаляционном воздействии ■ Индекс опасности при хроническом ингаляционном воздействии

Рис. 1. Характеристика реализованного риска нарушения здоровья у пожарных.

100

90

80

70

ш 60

го

J 50

40

о4

30

20

10

0

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4

Рис. 2. Доля лиц с отклонениями показателей белковых фракций от референтных величин, % случаев. Примечание: *- различие достоверно (р < 0,05 по (-критерию Стьюдента) по сравнению с группами 1,3,4;+- различие достоверно (р < 0,05 по (-критерию Стьюдента) по сравнению с группой 1, 4; # - различие достоверно (р < 0,05 по (-критерию Стьюдента) по сравнению с группой 4.

Указанные нарушения процентного соотношения белковых фракций формировались за счет снижения содержания а1-, а2-глобулинов и у-глобулинов и повышения (31 - и р2-глобулинов (табл. 2). По мнению В.Н. Титова с соавт. (1994), Н.И. Панева (2006) незначительное снижение а1- и а2-глобулинов выявляется при развитии бронхолегочных и сердечно-сосудистых заболеваний, что обусловлено уменьшением уровней а 1 -антитрипсина и а.2-макроглобулина, расположенных в зоне альфа-глобулинов, которые нейтрализуют протеолитические ферменты, освобождающиеся при лизисе лейкоцитов и чужеродных клеток. Дисбаланс в системе «протеиназы-ингибиторы», вызванный снижением ферментов, блокирующих протеазы, приводит к избыточному количеству протеолитических фермен-

тов, повышенная активность которых часто диагностируется у больных сердечно-сосудистыми и бронхолегочными заболеваниями (Мельникова О В , 2003)

Таблица 2

Показатели белкового обмена в обследованных группах, M±SD

Показатель Группа 1 (ОГПС-7) Группа 2 (ОГПС-Ю) Группа 3 (пожарные с ПЗ) Группа 4 (контроль) Рд«с

п = 37 п = 30 п = 69 п = 38

Общий белок г/100 мл 7,30 ± 0,48 7,30 ± 0,49 7,36 ± 0,59 7,41 ± 0,43 0,610

Альбумины, % 60,43 ± 3,58* 62,69 ± 2,34 61,51 ±4,14 61,35 ±4,25 0,009

сЛ -глобулины % 3,47 ±0,67* * 2,49 + 0,50"* 3,07 ± 0,66* 3,46 ± 0,91 0,000

а2-глобулины, % 8,73 ± 1,46* * 7,01 ± 1,19* 7,26 ± 1,36* 9,01 ± 2,34 0,000

/31 -глобулины % 7,80 ± 1,62*х 9,35 + 1,38"* 8,15 ± 1,54* 7,68 ± 1,40 0,000

/32-глобулины, % 4,27 ± 1,05* х 4,79 ±1,53* 5,36 + 1,54* 2,96 ± 0,89 0,000

•^глобулины, % 15,31 ± 2,84* 13,69 ± 1,74* 14,38 ± 2,98 15,33 ±2,57 0,043

Альбумины / глобулины 1,55 ±0,24* 1,69 ±0,18 1,64 + 0,28 1,65 + 0,31 0,009

Примечание рдис - АМОУАКраскела - Уоллиса, + - различия достоверны (р< 0,05) по сравнению с группой 2, и-критерий Манна-Уитни, х - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой 3, и-критерий Манна-Уитни, * - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой 4, и-критерий Манна-Уитни

Для р-глобулинов выявлена динамика, отличная от других классов глобулинов, - обнаружено повышение р1- и Р2-глобулинов Поскольку работа пожарных протекает условиях недостаточного поступления в организм кислорода и связана с воздействием токсических продуктов горения (в частности, с оксидом углерода), возникающее состояние гипоксии оказывает раздражающее действие на эритроци-тарный росток кроветворения Вследствие этого повышается концентрация гемоглобина в крови, возрастает потребность в транспортных белках, подтверждением этому служит выявленное нами повышение содержания Р1-глобулинов Известно, что более 60 % от общего содержания фракции Р1 -глобулинов составляет транс-феррин и 30 % приходится на долю гемопексина, которые осуществляют регуляцию поступления и транспорта железа к органам, синтезирующим гемоглобин (печень, костный мозг) (Сергеева Н А, 1999) Основную долю Р2-глобулинов составляют сложные белки, имеющие в своем составе липидный компонент (более 60 %), которые обусловили нарастание содержания указанной фракции в сыворотке крови пожарных, что подтверждается наличием достоверной корреляционной связи (г = 0,54) с содержанием ЛПНП Снижение уровня у-глобулинов, скорее всего, может быть связано с изменениями в гуморальном иммунитете, что подтверждается в работах ТИ Иванской (2002) и ГМ Бодиенковой (2006), отмечавших снижение секреторных иммуноглобулинов как у работающих пожарных с высоким стажем, так и у пожарных с диагнозом профессионального заболевания, независимо от ста-жевой нагрузки Сравнение показателей сывороточных протеинов между группами выявило, что в группе 2, характеризующейся более частыми выездами на пожары и, следовательно, более интенсивной химической нагрузкой, изменения в составе белковых фракций наиболее выражены С увеличением стажа работы в противопожарной службе данные изменения становились более существенными Для более детального исследования влияния токсического фактора был проведен анализ из-

менений белковых фракций в зависимости от уровней экспозиции продуктов горения, действующих на пожарных Индивидуальные экспозиции суммарного воздействия токсических факторов у обследуемых лиц находились в пределах от 180,6 до 8064 часов Наш подход позволил выделить группу пожарных с чрезвычайно высокой экспозицией - это стажированные сотрудники десятого противопожарного отряда и группу с умеренной экспозицией - сотрудники ОГПС-7 Были установлены корреляционные связи (р < 0,01) между длительностью экспозиции токсического фактора и изменением содержания белковых фракций, распределявшимися в соответствии с индексами опасности риска развития нарушений в определенных органах-мишенях (рис 3) Наиболее ранние нарушения в составе белковых фракций отмечены при воздействии токсических факторов, обладающих суммарным влиянием на печень - при токсико-временной экспозиции более 8,2 тысяч часов Эффект воздействия на сердечно-сосудистую систему выявлен на уровне токсико-временной экспозиции в 12,1 тысяч часов, ЦНС - более 17,3 тысяч часов, на иммунную систему - более 24500 часов, на органы дыхания - свыше 36 тысяч часов

16 -, 14 -12 -10 8 6 -4 -2 -

-О-—О—

-nâ----в

-+-

64

63

62

61 * х

60 1

59 58 57 56

ю

-А/Г

■ у-глоб

3 4

сИ-глоб - -А - -а2-глоб

Ех

-Х- -pi-глоб -Ж-альбу мины

Уровни экспозиции токсических веществ, Е„ * 1000 ч

Рис 3 Изменение белковых фракций в зависимости от экспозиции токсических веществ Примечание

Тропность

к органам и системам 1 2 3 4 5

Печень 2,9-5,0 5,1-8,2 8,2-29,0 30,0-50,0 более 50,0

ЦНС 5,0-10,0 10,0-17,0 17,0-40,0 40,0-80,0 более 80,0

ССС 4,0-8,3 8,4-12,1 12,2-50,3 50,4-95,3 более 95,3

Органы дыхания 12,5-21,0 22,0-35,0 36,2-59,6 60,0-140,0 более 140

Таким образом, выявленная зависимость изменений белковых фракций от экспозиции токсических веществ может служить маркером вредного воздействия продуктов горения на органы-мишени у пожарных, причем как во время работы в органах противопожарной службы, так и в отдаленный, постконтактный период Высокая чувствительность печени к токсическим продуктам горения объясняется тем, что это основной орган, ответственный за метаболизм чужеродных веществ Нарушения функции печени, развивающиеся вследствие хроническо-

го действия токсикантов, даже в небольших концентрациях сопровождаются формированием вялотекущего процесса, приводящего нередко к стеатозу, фиброзу и рубцовым изменениям в органе (Логинов A.C., 1996; Курляндский Б.А., 2002; Власов В.Н., 2007). Исследование активности щелочной фосфатазы (ЩФ) и гаммаглутамилтрансферазы (ГГТ) в сыворотке крови, отражающих состояние гепатобилиарной системы, показало повышенную ферментативную активность данных энзимов у обследованных пожарных, наиболее выраженную во 2-й группе (рис. 4). В целом активность ЩФ в группах пожарных превышала контрольные значения на 60 %, активность ГГТ - на 67 %.

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Контрольная группа

Группы пожарных

а Гаммагпутамилтрансфераза □ Щелочная фосфатаза

Рис. 4. Уровни активности ЩФ и ГГТ в обследуемых группах. Примечание: '-различия достоверны по отношению к контрольной группе (11-критерий Манна-Уитни).

Доля лиц с гиперферментемией данных энзимов составила от 17 % случаев в первой группе до 30 % случаев - во второй, при отсутствии указанных нарушений в контрольной группе. С увеличением стажевой нагрузки уровень активности данных ферментов возрастал, в то время как изменений в зависимости от возраста в обследуемых группах обнаружено не было. Таким образом, проведенное исследование позволяет связать выявленное увеличение активности ЩФ и ГГТ с токсическим воздействием, оказываемым на печень в процессе трудовой деятельности. Еще одним подтверждением данного факта может служить выявленное нами снижение альфа-глобулинов, которое свидетельствует о начальных процессах нарушения синтетической активности печени, так как синтез большинства белков, циркулирующих в крови, осуществляется именно в этом органе. Некоторое повышение содержания альбуминов следует рассматривать как компенсаторную реакцию организма на снижение глобулинов (о чем свидетельствует увеличение альбумино-глобулинового коэффициента).

Влияние токсичных продуктов горения, психоэмоциональная и чрезмерная физическая нагрузки активирует процессы свободно-радикального окисления и как следствие — изменения в системе антиоксидантной защиты. Уровень восстановленного глутатиона (ВГ) и активность супероксиддисмутазы (СОД)

могут выступать в качестве показателей, характеризующих усиление окислительных процессов (Соколовский В.В., 1988; Тиунов Л.А., 1988). В результате проведенного исследования было выявлено снижение активности СОД и содержания восстановленного глутатиона в группах пожарных по сравнению с таковыми улиц контрольной группы (рис. 5). Следует отметить, что более сильным изменениям подвергается активность СОД, содержание ВГ более устойчиво к воздействию вредных факторов, что вероятно, связано с наличием механизмов восстановления окисленной формы глутатиона.

Супероксиддисмутаза Восстановленный глутатион Показатели ДОС

И Группа 1 0 Группа 2 □ Группа 3 И Контрольная группа

Рис. 5. Активность СОД и содержание восстановленного глутатиона в группах обследованных пожарных и контроле. Примечание: *- различия достоверны по отношению к контрольной группе (11-критерий Манна-Уитни).

Анализ влияния стажевой нагрузки показал, что с увеличением стажа до 10 лет активность СОД и уровень ВГ группах пожарных возрастали, не достигая контрольных значений, с последующим их снижением до минимального уровня, наблюдавшимся у лиц со стажем более 15 лет. Отмеченные изменения исследованных показателей АОС можно связать с включением адаптационных механизмов на токсическое воздействие у малостажированных лиц. В последующем, с увеличением стажа, происходит прогрессивное снижение уровня указанных показателей. Наиболее сильно декомпенсаторное снижение выражено у высокостажированных лиц из второй группы.

Эти же факторы оказывают влияние на формирование нарушений липид-ного обмена.

Анализ показателей обмена липидов выявил наиболее значительное увеличение уровней общего холестерина у пожарных по сравнению со значениями контрольной группы, причем возрастание данного показателя происходило за счет увеличения уровней холестерина в составе ЛПНП и ЛПОНП (табл. 3). Соответственно увеличивался индекс атерогенности в обследуемых группах пожарных. Особенно выраженные изменения описанных показателей обнаружены в первой группе обследуемых, лица которой подвержены наибольшему влиянию стрессового фактора (так называемый «стресс ожидания»), что подтверж-

дается наличием повышенных уровней катехоламинов в крови, определяемых после смены (Колычева И.В. с соавт., 2005).

Таблица 3

Показатели холестеринового обмена у сотрудников противопожарных служб и лиц контрольной группы, М ± Л7)

Показатель Группы пожарных Контрольная группа Рдис

1 (п = 37) 2 (п = 30) 3 (п = 69) п = 38

Общий холестерин, ммоль/л 5,36 ± 0,21х* 5,09 ±0,16 4,83 ±0,11 4,72 ± 0,13 0,033

ХС ЛПВП, ммоль/л 1,08 ± 0,05 1,07 ±0,04 1,08 ± 0,04 1,16 ±0,05 0,462

ХС ЛПНП, ммоль/л 3,52 ± 0,20х 3,41 + 0,14х 2,99 ± 0,1 3,16 ± 0,13 0,001

ХС ЛПОНП, ммоль/л 0,76 ± 0,06** 0,61 ± 0,06* 0,75 + 0,06* 0,46 ± 0,03 0,000

Индекс атерогенности 4,35 + 0,32* 4,04 ± 0,28* 3,76 ±0,18 3,19 ± 0,17 0,042

Триглицериды, ммоль/л 1,65 ± 0,13** 1,33 ±0,13* 1,64 ±0,12* 1,01 ±0,07 0,000

Примечание: р -ANOVA Краскепа-Уоллиса; + - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой 2, U-критерий Манна-Уитни; х - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой 3, U-критерий Манна-Уитни; '-различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой 4, U-критерий Манна-Уитни.

Изменения в липидтранспортной системе были обусловлены снижением содержания ЛПВП и увеличением уровня ЛПОНП. При фенотипировании ги-перлипопротеинемий было установлено, что данная патология представлена На-, lib-, IV-типов типами, которые встречались во всех группах пожарных. Следует отметить наличие в 1-й и 3-й группах гипо-а-липопротеидемии

0 IV тип И lib тип 0 На тип В Гипо-а-липопротеидемия

Рис. 6. Гистограмма распределения фенотипов дислипидемий в обследованных группах.

Данные нарушения обусловили степень выраженности изменений метаболизма липидов, которые были наибольшими в первой группе (рис. 7).

лпвп лпнп лпонп

□ Группа 1 □ Группа 2 □ Группа 3 □ Группа 4

Рис. 7. Частота отклонений от референтных значений показателей липидного обмена, % случаев. Примечание: * - различие достоверно (р<0,05 по t-критерию Стью-дента) по сравнению с группой 4; + - различие достоверно (р<0,05 по t-критерию Стьюдента) по сравнению с группой 2

Влияние стажевой нагрузки до 10 лет незначительно сказывалось на большинстве параметров сывороточных липидов. Однако к 15 годам работы в противопожарной службе частота отклонений в показателях липидного обмена была достоверно выше контрольных значений. Уровень липопротеидов с возрастанием стажа изменялся в сторону увеличения ЛПОНП и уменьшения ЛПВП во всех обследованных группах пожарных по отношению к контролю. Подобные вышеуказанным, эффекты воздействия вредных факторов на метаболизм липидов у пожарных отмечены в работах R.D. Hagan (1991), S.N. Kales (1991), E.S. Soteriades (2002).

Активация деятельности печени при формировании дислипопротеинемий и атеросклероза тормозит выполнение ею других важных гомеостатических функций, в том числе и регуляцию липидного обмена, так как гепатоциты обеспечивают метаболизм ЛПНП (Титов В.Н., 2005). В условиях длительной дислипидемии, а также при действии стрессорных факторов данные липорегуляторные функции гепатоцитов нарушаются или блокируются, что приводит к повышению концентрации холестерина за счет атерогенных фракций ЛП (Ушатикова О.Н., 2003; Власов В.Н., 2007). Стрессирующее воздействие производственных факторов вызывает сдвиги в липопротеидном спектре, проявляющееся в нарастании фракции ХС в ЛПНП. Помимо указанных механизмов, в литературе имеются сведения об участии влияния психоэмоционального напряжения в изменениях состава липидного профиля периферической крови (Хлопкина H.A., 2003; Faria I.E. et al., 1991).

Известно, что возраст весьма существенно влияет на содержание холестерина и его фракций в крови человека. При этом изменениям в основном подвержены атерогенные фракции, в то время как содержание холестерина ЛПВП практически не меняется (Третий Доклад экспертной группы Национальной образовательной программы по холестерину в США, 2001). Анализ данных динамики показателей обмена липидов в зависимости от возраста установил, что темп при-

роста средних значений общего холестерина у пожарных превышал таковые значения у лиц контрольной группы (рис. 8). Наиболее выраженные изменения наблюдались в первой группе. Наблюдаемое повышение уровня общего холестерина было обусловлено за счет увеличения содержания ХС в ЛПНП и ЛПОНП. Примечательно, что наиболее высокие темпы прироста уровня ХС в ЛПОНП приходились на возрастную группу 36-40 лет, а резкое увеличение содержания ХС в ЛПНП наблюдалось в возрасте более 40 лет. Данные изменения исследуемых показателей имели однонаправленный характер во всех обследуемых группах пожарных, тогда как в группе контроля флуктуация показателей холестеринового обмена была незначительна.Для расчета риска возникновения ранних нарушений в липидном обмене использовали формулу Вайнберга, учитывающую возрастные изменения (Снежевский A.B. с соавт., 1985). В результате проведенных расчетов получили, что у сотрудников ОГПС риск развития ранних дислипидемий равен 2,4; тогда как риск ранний нарушений в популяции составляет 0,18.

Уровень общего холестерина

: 8.3 i

| 7.5 L 6,7 5,9 - 5,1 4,3 ■

3,5

Уровень холестерина ЛПНП

22-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51 и более

Возраст, лет

6,0 -

5,2 -

4,4 -

2,8

2,0

22-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51 и более

Возраст, лет

1,1

1,0

^ 0,9 £ о

S 0,8

Ъ0,7 et

§0.6 с 0,5 §-0,4

0,3 0,2

Уровень триглицеридов

22-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51 и более

Возраст, лет

"Группа 1

■ Группа 2

10,0 -9.0 ■ 8,0 7,0 6,0 5,0 4.0 -3,0 -2.0

Индекс атерогенности

22-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51 и более

Возраст, лет

Группа 3

Группа 4

Рис. 8. Возрастные изменения показателей липидного обмена в обследуемых группах.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что комбинированное влияние токсического и психоэмоционального факторов оказывает доминирующее воздействие на важнейшие липидные показатели, вызывающее их изменения явной атерогенной направленности, причем действие данных факторов оказывается столь мощным, что встречается уже у лиц старше 35 лет, что не характерно для популяции

Оценка эффективности проведенных диагностических тестов показала, что чувствительность комплекса биохимических показателей, включающего содержание белковых фракций, липопротеидов, холестерина и его фракций в сыворотке крови составила 95 %, специфичность - 86 %, прогностическая ценность положительного результата - 86 %, отрицательного результата - 95 %, точность - 93 % Исходя из того, что рассматриваемые нами показатели используются для диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы, то для выявления признаков, позволивших бы дифференцировать патологические изменения в метаболизме обменных процессов у пожарных, возникших под влиянием производственных факторов, от сердечно-сосудистой патологии непрофессионального генеза, проведено сопоставление результатов биохимических показателей у сотрудников ОГПС и группы больных сердечно-сосудистыми заболеваниями Определен комплекс информативных биохимических показателей, включивший уровень Р-глобулинов, процентное соотношение липопротеидов сыворотки крови, содержание общего холестерина и его фракций, уровень альбумина Установлено, что чувствительность данного комплекса составила 80 %, специфичность - 70 %, прогностическая ценность положительных результатов - 73 %, отрицательных - 78 %, точность - 75 %

Таким образом, проведенные исследования по изучению изменений показателей белкового и липидного обмена, активности ферментов печени, состояния антиоксидантной защиты свидетельствуют о патогенетической значимости данных систем при формировании производственно-обусловленной патологии у пожарных и позволяют выделить комплекс диагостически эффективных биохимических тестов

ВЫВОДЫ

1. Токсические вещества, образующиеся в результате горения, характеризуются экстремальными индексами опасности и определяют высокий риск развития профессиональных заболеваний и производственно-обусловленных нарушений в критических органах и системах (органах дыхания, нервной, сердечно-сосудистой, гепатобилиарной системах) у пожарных

2. Обнаруженные нарушения белкового обмена обусловлены диспротеи-немиями в виде гипоальфа- и гаммаглобулинемий, гипербетаглобулинемий Выявлена зависимость изменений структуры распределения белковых фракций от экспозиции фактора, характеризующего токсическую нагрузку

3. Изменения в метаболизме липидов характеризуются повышением содержания общего холестерина и его фракций низкой и очень низкой плотности, липопротеидов очень низкой плотности, а также индекса атерогенности, при-

водящих к формированию атерогенных дислииопротеинемий у пожарных Риск развития ранних атеросклеротических изменений у пожарных превышает сред-непопуляционный показатель в 13 раз

4. Повышение активности щелочной фосфатазы и гаммаглутамилтранс-феразы сыворотки крови, наиболее выраженное у высокоэкспонированных пожарных, свидетельствует о гепатотропном воздействии продуктов горения

5 Влияние производственных факторов, воздействующих на пожарных, вызывают изменения в антиоксидантной системе, характеризующиеся снижением активности супероксиддисмутазы и содержания восстановленного глутатиона

6. Предложенный комплекс биохимических тестов, включающий показатели содержания белковых и липопротеидных фракций, уровня холестерина и активности ГГТ, характеризуется высокой эффективностью для диагностики производственно-обусловленной артериальной гипертонии у пожарных и позволяет дифференцировать ее от заболеваний непрофессионального генеза

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Профилактика производственно-обусловленных нарушений состояния здоровья сотрудников противопожарной службы от воздействия неблагоприятных производственных факторов должна проводится в соответствии с «Правилами по охране труда в подразделениях ГПС Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (№ 630 от 31 12 2002, Москва), «Правилами техники безопасности в пожарной охране» (№ 12 от 25 06 1993) с участием службы охраны труда совместно с медицинскими работниками

2. При проведении предварительного профессионального отбора необходимо обращать внимание не только на уровень физического развития по сомато-метрическим и физиометрическим показателям, но и на склонность к развитию респираторных заболеваний, наличие отклонений в функционировании сердечно-сосудистой системы от нормативного уровня, выявление первичных дисли-попротеидемий и патологии гепагобилиарной системы Поскольку функциональное состояние системы кровообращения отражает способность организма противостоять влиянию различных экстремальных факторов, наличие подтвержденных отклонений в этой системе должно являться практически абсолютным противопоказанием для приема на службу в противопожарные органы

3. Включить в программу проведения периодических медицинских осмотров исследование показателей белкового, липидного и углеводного обменов, основная цель которых - выявление нарушений метаболизма, как факторов риска производственно-обусловленных заболеваний Для этого в обязательный перечень биохимических исследований необходимо внести определение показателей липидного обмена, как фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний Диагностику нарушений липидного обмена целесообразно проводить в несколько этапов

Этап 1 Определение содержания общего холестерина и триглицеридов, в случае обнаружения гиперхолестеринемии или гипертриглицеридемии следует провести второй этап исследования

Этап 2 Исследование липидограммы первого уровня общий холестерин, ХС в ЛПВП, ХС в ЛПНП, ТГ, расчет индекса атерогенности, при выявлении отклонений от референтных уровней данных показателей следует перейти к третьему этапу

Этап 3 Исследование липидтранспотрной системы с помощью электрофореза липопротеидов, определение типа гиперлипопротеидемии

4. Для выявления производственной обусловленности нарушений сердечно-сосудистой системы необходимо дополнительно к определению показателей липидного обмена провести биохимическое исследование, включающее определение общего белка и его фракций, а также активность ферментов печени - щелочной фосфатазы и гаммаглутамилтрансферазы При выявлении отклонений результатов от референтных значений пациентов направлять на консультацию к профпатологу для дифференциальной диагностики профессионально-обусловленной патологии

5. Учитывая то, что развитие ряда производственно-обусловленных заболеваний у пожарных возможно в отдаленный постконтактный период, следует организовать мониторинг за состоянием здоровья и после окончания работы в органах противопожарной службы

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Портяная НИК состоянию липидного обмена у пожарных, принимавших участие в тушении пожара на АО «Иркутсккабель» /НИ Портяная, Л А -Бударина, Ю И Черняк //Бюлл ВСНЦСОРАМН -2002 -№3 -С 100-103

2 Портяная Н И Особенности белкового обмена у пожарных, участвовавших в ликвидации пожара на АО «Иркутсккабель» /НИ Портяная, Л А Бударина//Бюлл ВСНЦСОРАМН -2003 -№3 -С 11-13

3 Кудаева И В Особенности биохимических показателей у пожарных / ИВ Кудаева, Л А Бударина//Медицина труда и промышленная экология-2005 -№ 12 -С 32-37

4 Кудаева И В Оценка показателей обмена липидов и активности суперок-сиддисмутазы у пожарных /ИВ Кудаева, Л А Бударина // Динамика научных исследований 2005 Материалы IV международной научно-практической конференции, 20-30 июня 2005 г-Днепропетровск, 2005 -Т6 Экология -С 18-22

5 Кудаева И В Оценка уровня цитогенетической нестабильности у пожарных /ИВ Кудаева, Л А Бударина // Наука и образование 2005 Материалы VIII международной научно-практической конференции, 7-21 февраля 2005 г -Днепропетровск, 2005 -Т 17 Экология - С 18-21

6 Кудаева И В Состояние липидного обмена у пожарных /ИВ Кудаева, Л А Бударина, Л Б Маснавиева // Актуальные проблемы современной науки

Материалы 1 международного форума молодых ученых и студентов, 12-15 сентября 2005 г - Самара, 2005 -Ч 27 -С 93-96

7 Кудаева И В Состояние активности супероксидд и смутазы у пожарных /ИВ Кудаева, JI А Бударина // Активные формы кислорода, оксид азота, анти-оксиданты и здоровье человека Материалы 4 национальной научно-практической конференции с международным участием, 26-30 сентября 2005 г - Смоленск, 2005 -С 125-126

8 Кудаева И В Показатели белкового обмена у пожарных с диагнозом последствий острой интоксикации /ИВ Кудаева, JI А Бударина // Вопросы теоретической и практической медицины Сборник материалов 70-й юбилейной Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием, 11-12 мая 2005 г - Уфа, 2005 -С 15-18

9 Кудаева И В Состояние белкового обмена у пожарных /ИВ Кудаева, Л А Бударина, Л Б Маснавиева//Бюлл ВСНЦСОРАМН -2005 -Т 1 (39) -С 163-168

10 Некоторые подходы к мониторингу условий труда и состояния здоровья пожарных/В С Рукавишников, И В Колычева, В Б Дорогова, Л А Бударина //Бюл ВСНЦСОРАМН -2005 -Т2(40) -С 7-14

11 Колычева И В Оценка состояния сердечно-сосудистой системы у пожарных /ИВ Колычева, И В Кудаева, Л А Бударина // Материалы 13 международного конгресса по приполярной медицине, 12-16 июня 2006 г - Новосибирск, 2006 -С 94

12 Кудаева И В Биохимические критерии развития производственно обусловленных заболеваний у пожарных /ИВ Кудаева, Л А Бударина // Медицина труда и промышленная экология - 2007 - № 6 - С 32-37

13 Маснавиева Л Б Состояние активности супероксиддисмутазы у лиц, работающих в контакте с химическими факторами / Л Б Маснавиева, И В Кудаева, Л А Бударина // Материалы всероссийской конференции молодых ученых, г Улан-Удэ, 24-27 апреля, 2007 г - Улан-Удэ, 2007 - С 368-370

14 Бударина Л А Основные закономерности изменений биохимических показателей у пожарных / Л А Бударина, И В Кудаева // Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте' 2007», г Одесса, 1-15 июня, 2007 г -Одесса, 2007 -Т 15 -С 63-67

15 Риск развития производственно-обусловленных нарушений здоровья у пожарных при остром и хроническом воздействии вредных веществ / Л А Бударина, В С Рукавишников, И В Кудаева, Н В Ефимова // Бюлл ВСНЦ СО РАМН -2007 -Т 6(58) - С 13-17

16 МР229001-2005 «Профилактика профессиональных и производственно обусловленных заболеваний у пожарных» - Ангарск, 2006 -52 с

Список сокращений н условных обозначений

А/Г соотношение альбумина к глобулиновым фракциям

AOC антиоксидантная система

ВГ восстановленный глутатион

ГГТ гаммаглутамилтрансфераза

ЗВУТ заболеваемость с временной утратой трудоспособности

ИА индекс атерогенности

Лр(а) липопротеид (а)

лпвп липопротеиды высокой плотности

лпнп липопротеиды низкой плотности

лпонп липопротеиды очень низкой плотности

огпс отряд государственной противопожарной службы

сод супероксиддисмутаза

тг триглицериды

хс общий холестерин

хс лпвп холестерин в липопротеидах высокой плотности

хслпнп холестерин в липопротеидах низкой плотности

хс лпонп - холестерин в липопротеидах очень низкой плотности

ЩФ щелочная фосфатаза

а1-глобулин - альфа1-глобулиновая фракция

сс2-глобулин - альфа2-глобулиновая фракция

(51-глобулин - бета1-глобулиновая фракция

|32-глобулин - бета2-глобулиновая фракция

у-глобулин гамма-глобулиновая фракция

HI индекс опасности

HQ коэффициент опасности

Подписано в печать 16 05 2008 Бумага офсетная формат 60х84'/(б Гарнитура Тайме Уел печ л 1,0 _Тираж 100 экз Заказ № 114-08_

РИО НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН (Иркутск, ул Борцов Революции, 1 Тел 29-03-37 E-mail arleon@rol ru)

-fe

Приоритетным направлением фундаментальных исследований медицины труда является охрана и укрепление здоровья работающего населения. Одним из путей реализации данной задачи служит раннее выявление профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний и профилактика их формирования [121]. При этом в качестве непосредственных факторов снижения здоровья работающих выступают неблагоприятные условия производственной среды и интенсивные профессиональные нагрузки [6, 7, 29]. Учитывая^ степень вредного влияния производственных факторов на организм, пожарные относится к лицам экстремальных профессий. Условия труда при; ликвидации очагов возгорания классифицируются как опасные и характеризуются влиянием токсичных продуктов горения (наибольшую опасность среди которых представляют оксиды и диоксиды углерода, азота и серы, полициклические ароматические углеводороды, формальдегид, диоксины и др.), высокими температурными нагрузками, недостатком кислорода [58, 135, 144]. В литературе достаточно подробно описаны методические подходы к оценке вредного воздействия химического фактора в производственных условиях [35, 97].- Однако, проблема нормирования токсической нагрузки с учетом экспозиции для лиц, подвергающихся хроническому интермиттирующему воздействию, остается открытой [76, 86, 180]. Кроме того, пожарным необходимо оперативно реагировать на изменения в обстановке, поддерживать высокий уровень интенсивности труда и концентрации внимания. Наличие риска для собственной жизни и ответственность за безопасность других лиц обуславливает высокое психоэмоциональное напряжение, проявляющееся не только в момент тушения пожаров, но и во время ложных вызовов [192, 197].

В то же время уровни профессиональной заболеваемости среди пожарных в целом невысоки, поскольку большинство нарушений здоровья, связанных с тушением пожаров, регистрируются как несчастные случаи [60]. Вместе с тем в литературе имеются сведения о высоких уровнях смертности и общей заболеваемости у пожарных по сравнению с общей популяцией [143,-181, 196]. В работах Е.И. Студеникина, В.А. Верзунова, Н.Н. Несмеяновой, отмечалось, что заболевания органов дыхания и костно-мышечной системы, у пожарных можно отнести к производственно-обусловленным [18, 42, 82]. У высокостажирован-ных лиц наблюдалось увеличение частоты заболеваний нервной, сердечнососудистой систем, нарушение функции печени [56, 118]. В-. работах R.D. Hagan, 1991; S.N. Kales, 1991, Е. S. Soteriades et al., 2002 отмечались нарушения липидного обмена у пожарных [160, 168, 171]. Однако, ряд авторов, проводивших подобные исследования, не обнаружили таких изменений [158, 172].

Вследствие высоких требований, предъявляемых к физическому и нервно-психическому состоянию здоровья, непродолжительного стажа работы в боевых условиях, у пожарных в период службы развиваются компенсаторно-приспособительные реакции [92]. В соответствии с теорией "структурного следа" данные реакции приводят к долговременной' адаптации к нагрузкам и отсутствию клинических проявлений [47, 73]. Однако, изменение обменных процессов и антиоксидантной защиты возникают гораздо раньше заболеваний и являются составной частью их патогенеза [44, 66, 124]. В связи с; этим биохимические показатели могут выступать в-качестве возможных маркеров, свидетельствующих о нарушениях в организме, связанных с воздействием вредных факторов и отражающих ранние проявления неблагоприятных эффектов [84]. '

В настоящее время, по-прежнему, остается открытым вопрос о возможности формирования производственно-обусловленной патологии сердечнососудистой системы у лиц опасных профессий, не разработаны, подходы к оценке токсической нагрузки у пожарных. Недостаточность и противоречивость представленных в литературе данных о нарушениях биохимических процессов в период производственной деятельности пожарных на этапе донозоло-гических изменений, обуславливает актуальность проблемы.

Цель работы: Изучить изменения биохимических показателей и обосновать их комплексное применение для донозологической диагностики производственно-обусловленной патологии у пожарных.

Для достижения» поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1. Провести анализ гигиенических условий труда, рассчитать индексы опасности токсических веществ, регистрируемых на пожарах.

2. Оценить уровень заболеваемости по данным ВУТ и углубленного медицинского осмотра.

3. Исследовать показатели белкового, липидного и углеводного обменов у пожарных в зависимости от профессиональной нагрузки и стажа.

4. Оценить зависимость изменений отдельных показателей антиокси-дантной системы и биохимических маркеров повреждения, печени от профессиональной нагрузки и стажа.

5. Разработать и оценить эффективность биохимического комплекса для с диагностики производственно-обусловленной патологии сердечнососудистой системы у пожарных. j*

Научная новизна и теоретическая значимость:

В работе предложен алгоритм оценки риска при ингаляционном интермит-тирующем воздействии вредных веществ, заключающийся в необходимости раздельного расчета суммарных индексов опасности токсических веществ при остром и хроническом влиянии надкритические органы и системы. Установлено, что характер токсического воздействия вредных веществ определяет уровень и структуру заболеваемости с ВУТ по отдельным классам болезней.

В результате проведенных комплексных биохимических исследований у пожарных получены новые данные о формировании нарушений метаболических процессов обмена белков» и липидов, характеризующихся диспротеинеми-ей в виде гипо-альфа- и гипер-бетаглобулинемий, дислипидемией атерогенной направленности, снижением активности СОД и содержания восстановленного глутатиона, гиперферментемией у высокостажированных пожарных.

Выявлена зависимость между токсико-временной экспозицией и изменениями в составе белковых фракций, проявляющаяся снижением содержания альфа-глобулинов и возрастанием уровня бета-глобулинов.

Установлен-высокий риск развития ранних атерогенных нарушений, который наиболее выражен у- лиц, чаще подвергающихся воздействию "стресса ожидания".

Практическая значимость:.

Полученные данные о закономерностях биохимических изменений у пожарных позволили выявить комплекс- наиболее информативных показателей для диагностики производственно-обусловленных заболеваний,- Результаты биохимических исследований могут быть применены при проведении-профилактических медицинских осмотров с целью ранней доклинической диагностики формирующихся* нарушений состояния здоровья и разработки коррекцион-ных, лечебно-профилактических мероприятий у пожарных. Материалы диссертации учтены при разработке областной программы "Медико-социальные мероприятия по ликвидации последствий пожара на ОАО «Иркутсккабель» 20002002 г.г." ИНВ 0220.0401420. Результаты диссертационной работы использованы при разработке методических рекомендаций "Профилактика профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний у пожарных" М.Р. 2.2.9.001-2005, предназначенных для врачей центров-профпатологии и лечебно-профилактических учреждений (Утв. Руководителем управления ФС по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области от 20.12.2005).

Апробация работы: Материалы диссертации были представлены:

На- VIII международной научно-практической конференции "Наука и образование 2005" (Днепропетровск, 7-21 февраля 2005 г.)

На IV международной научно-практической конференции "Динамика научных исследований 2005" (Днепропетровск, 20-30 июня 2005 г.)

На Научно-практической конференции с международным участием "Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека" (Смоленск, 26-30 сентября 2005 г.)

На 13 международном конгрессе по приполярной медицине (Новосибирск, 12-16 июня 2006 г.)

На Всероссийской конференции молодых ученых "Экология в современном мире: взгляд научной молодежи" (Улан-Удэ, 24-27 апреля 2007 г.)

На Международной научно-практической конференции "Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте'2007" (Одесса, 115 июня 2007 г.)

На Межрегиональном семинаре "Современные вопросы профпатологии" (Иркутск, 24 апреля 2007 г.)

На ученом совете АФ-НИИ медицины труда и экологии человека ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Ангарск 2 апреля 2008 г.)

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Условия труда пожарных определяют высокую заболеваемость, структура которой связана с уровнями суммарных индексов опасности токсических веществ и характером их воздействия.

2. Следствием комплексного влияния вредных производственных факторов на организм пожарных являются метаболические нарушения, приводящие к развитию диспротеинемий, дислипидемий и снижению ан-тиоксидантной защиты, которые наиболее выраженны у высокоэкспониро-ванных пожарных.

3. Для дифференциальной- диагностики производственно-обусловленных заболеваний сердечно-сосудистой системы у пожарных целесообразно определение комплекса тестов, включающего показатели обмена холестерина и липидтранспортной системы, содержание белковых фракций, активности ферментов печени.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них 6 — в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикаций основных научных результатов диссертации.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, содержащего 138 отечественных и 65 иностранных источников. Работа изложена на 151 странице, включает 23 таблицы и 28 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Токсические вещества, образующиеся в результате горения, характеризуются экстремальными индексами опасности и определяют высокий риск развития профессиональных заболеваний и производственно-обусловленных нарушений в критических органах и системах (органах дыхания; нервной, сердечно-сосудистой, гепатобилиарной системах) у пожарных.

2. Обнаруженные нарушения белкового обмена обусловлены дисттротеи-немиями в виде гипоальфа- и гаммаглобулинемий, гипербетаглобулинемий. Выявлена зависимость изменений структуры распределения белковых фракций от экспозиции фактора, характеризующего токсическую нагрузку.

3. Изменения в метаболизме липидов характеризуются повышением содержания общего холестерина и его фракций низкой и очень низкой плотности, липопротеидов очень низкой плотности, а также индекса атерогенностиэ приводящих к формированию атерогенных дислипопротеинемий у пожарных. Риск развития ранних атеросклеротических изменений у пожарных превышает сред-непопуляционный показатель в 13 раз.

4. Повышение активности щелочной фосфатазы и гаммаглутамилтранс-феразы сыворотки крови, наиболее выраженное у высокоэкспонированных пожарных, свидетельствует о гепатотропном воздействии продуктов горения.

5. Влияние производственных факторов, воздействующих на пожарных, вызывают изменения, в антиоксидантной системе, характеризующиеся снижением активности супероксиддисмутазы и содержания восстановленного глутатиона.

6. Предложенный комплекс биохимических тестов, включающий показатели содержания белковых и липопротеидных фракций, уровня! холестерина и активности ГГТ, характеризуется- высокой эффективностью для диагностики производственно-обусловленной патологии сердечно-сосудистой системы у пожарных и позволяет дифференцировать ее от сердечно-сосудистых заболеваний непрофессионального генеза.

Практические рекомендации

Профилактика производственно-обусловленных нарушений состояния здоровья сотрудников противопожарной службы от воздействия неблагоприятных производственных факторов должна проводится- в соответствии с "Правилами по охране труда в подразделениях ГПС Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (№ 630 от 31.12.2002, Москва), "Правилами техники безопасности в пожарной охране" (№ 12 от 25.06.1993) с участием службы охраны труда совместно с медицинскими работниками.

В' связи с тем, что наиболее высокий риск развития > производственно-обусловленной патологии наблюдается по болезням органов дыхания, системы кровообращения и костно-мышечной системы при проведении предварительного профессионального отбора необходимо обращать внимание не только на уровень физического развития по соматометрическим и физиометрическим показателям, но и на склонность к развитию респираторных заболеваний, наличие отклонений в функционировании сердечно-сосудистой системы от нормативного уровня, выявление первичных дислипопротеидемий и патологии гепатоби-лиарной системы. Поскольку функциональное состояние системы кровообращения отражает способность организма противостоять влиянию различных экстремальных факторов, наличие подтвержденных отклонений в этой системе должно являться практически абсолютным противопоказанием для приема на службу в противопожарные органы.

Ранняя диагностика, особенно на стадии предболезни, когда саморегуляционные механизмы четко выражены и их целенаправленное усиление может сыграть решающую роль в повышении резистентности организма к вредному воздействию. Это обусловило необходимость включения в программу проведения периодических медицинских осмотров исследования показателей белкового, липидного. и углеводного обменов, основная цель которых - выявление нарушений метаболизма, как факторов риска производственно-обусловленных заболеваний. Для этого в обязательный перечень биохимических исследований необходимо включить определение показателей липидного обмена, как;фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний, активности: печеночных ферментов — маркеров патологии гепатобилиарной системы (рис. 28). Диагностику нарушений липидного обмена целесообразно проводить в несколько этапов:

Этап 1. Определение содержания общего холестерина и триглй-церидов; в случае обнаружения гиперхолестеринемии или гипертриг-лицеридемии следует провести второй этап исследования.

Этап 2. Исследование липидограммы первого уровня: общий холестерин, ХС в ЛПВП, ХС в ЛПНП, ТГ, расчет индекса атерогенности; при выявлении отклонений от референтных уровней данных показателей следует перейти к третьему этапу.

Этап 3. Исследование липидтранспотрной системы с помощью электрофореза липопротеидов; определение типа гиперлипопротеиде-мии.

Для выявления производственной обусловленности нарушений сердечнососудистой системы необходимо дополнительно; к определению показателей липидного обмена- провести- биохимическое; исследование, включающее определение общего белка и s его фракций, а также активность ферментовпечени — щелочной фосфатазы и гаммаглутамилтрансферазы. При выявлении отклонений результатов от референтных значений пациентов направлять на консультацию к профпатологу для дифференциальной диагностики профессионально-обусловленной патологии;

Учитывая то, что развитие ряда производственно-обусловленных забо ваний у пожарных возможно в отдаленный постконтактный период, следует с» ганизовать мониторинг их здоровья и после службы в органах противопож ной безопасности.

Комплексное лабораторное исследование позволит провести диагности выяснить конкретные механизмы нарушения метаболизма веществ с целью коррекции.

Гематологические исследования

1 г

Изменения содержания гемоглобина, эритроцитов

Биохимические исследования

Исследование содержания глюкозы

Изменений нет

Практически здоров

Изменений нет

Группа риска, наблюдение в динамике

Изменения есть

Исследование белковых фракций

Изменения есть

Исследование липидного обмена

Исследование активности ЩФ, ГГТ

Изменений нет

Изменения есть

Определение Изменений

ОХиТГ нет X

Изменения есть

Практически здоров

Производственно-обусловленный сахарный диабет?

Изменения есть т

Липидограмма I уровня

Практически здоров

Исследование активности АЛТ, ACT, биТШПУбиНЯ

Производственно-обусловленная диспротеинемия?

Консультация профпатолога, эндокринолога, терапевта

Консультация профпатолога, терапевта

Изменения есть

Исследование липопротеидов, типирование ГЛП

Консультация профпатолога, терапевта, кардиолога

Изменений нет Z

Изменения есть

Группа риска, наблюдение в динамике

Консультация профпатолога, терапевта, гастроэнтеролога

Рис. 28. Алгоритм лабораторных исследований при периодическом медицинском осмотре to vo