Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Ртуть является одним из наиболее опасных токсикантов для здоровья человека [1,3]. В Иркутской области долгое время действовал ряд предприятий, использующих ртуть в процессе производства каустика и хлора методом ртутного электролиза. Ретроспективная оценка загрязнения воздуха рабочей зоны данных предприятий показала, что содержание данного токсиканта в несколько раз превышало ПДК. При этом наибольшему токсическому воздействию подвергались аппаратчики и слесари цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов [7].

Выполненные ранее поперечные когортные исследования работающих в контакте с ртутью выявили наличие изменений показателей, характеризующих обмен липидов [4], а изучение липидного обмена у лиц с диагнозом хроническая ртутная интоксикация (ХРИ) установило высокую распространенность отклонений показателей от референтных величин атерогенной направленности [4, 8]. Тем не менее проведенные исследования не позволили однозначно связать временные параметры контакта с токсикантом, дозную нагрузку на организм работающих с изменениями изученных показателей.

В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилось изучение влияния производственного контакта с парами металлической ртути на нарушения липидного обмена.

Для реализации поставленной цели проведено проспективное когортное исследование (в 2005 и 2009 гг.) показателей липидного обмена у 62 работающих в производстве каустика. Основные профессиональные группы обследуемых были представлены аппаратчиками, слесарями (по ремонту оборудования, КИП), а также инженерно-техническими работниками (ИТР). В соответствии со стажем работы в условиях производственного контакта с ртутью на момент первого обследования все лица были разделены на четыре когорты: 1 группу составили рабочие, имеющие стаж менее 5 лет, 2 - со стажем от 5 до 10 лет, в 3 группу вошли обследуемые, экспонированные токсикантом с 10 до 15 лет, 4 - свыше 14 лет.

Для исследования показателей метаболизма липидов отбирали 10 мл крови из локтевой вены после 12-часового голодания. В свежих образцах сыворотки крови определяли показатели липидного обмена: содержание общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ) на анализаторе «Cormay multi» с использованием стандартных тест-наборов. Содержание фракций холестерина - липопротеидов низкой и очень низкой плотности (ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП соответственно) рассчитывали по формуле Friedwald [4], индекс атерогенности (ИА) определяли соотношением атерогенных фракций холестерина к неатерогенным. Фракции липопротеидов (ЛП) исследовали электрофоретическим методом на агарозном геле «Hydrogel Lipo+Lp(a)K20» («Cormay») на оборудовании той же фирмы.

Исследования выполнены с информированного согласия обследуемых и соответствуют этическим нормам Хельсинкской декларации (2000) и Приказа Минздрава РФ №266 (от 19.06.2003).

Статистическую обработку результатов осуществляли при помощи ППП «Statistica 6.0». Для сравнения количественных признаков в двух связанных выборках был применен Wilcoxon Matched Pairs Test. Проверку нулевой гипотезы об отсутствии различий между тремя независимыми группами проводили при помощи рангового анализа вариаций Kruskel-Wallis ANOVA. В обоих случаях различия считали статистически значимыми при р < 0,05. Последующие попарные сравнения групп осуществляли с использованием непараметрического U-критерия Mann-Whitney, применяя поправку Бонферрони при оценке значения р. В этом случае различия считали статистически значимыми при р < 0,017. Результаты исследований представлены в виде медианы (Меd), верхнего (Q25) и нижнего (Q75) квартилей. Корреляционная связь между показателями оценивалась при помощи коэффициента ранговой корреляции Spearman. Анализ вида зависимостей количественных признаков липидного обмена от профессии, возраста и стажа экспозиции ртутью проводился методом множественной нелинейной регрессии. Критический уровень значимости р при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.

Проведенные исследования позволили установить, что в процессе производственного контакта с ртутью наблюдалось статистически значимое ухудшение показателей липидного обмена. Об этом свидетельствовали результаты как общегруппового обследования (табл. 1), так и их анализ по стажевым группам (табл. 2).

Состояние липидного обмена в процессе динамического обследования у лиц, экспонированных ртутью Меd (Q25-Q75)

В первом случае с самым высоким уровнем статистической значимости (р = 0,0001) выявлено увеличение ИА, изменившегося за счет увеличения концентрации как ОХ, так и проатерогенных изменений со стороны ХС ЛПВП и ХС ЛПНП. В то же время не наблюдалось модификации среднегрупповых значений уровня ХС ЛПОНП, ТГ и всех фракций ЛП.

Когортный анализ показателей холестеринового обмена у обследуемых с разным стажем экспозиции ртутью выявил статистически значимое увеличение уровня ОХ только у лиц 2-й стажевой группы; у рабочих со стажем работы больше 15 лет аналогичная динамика данного показателя имела статистическую значимость на уровне р = 0,098 (табл. 2). Следует отметить, что выявленные изменения в этих стажевых группах сопровождались соответствующими нарушениями со стороны ХС ЛПВП, ХС ЛПОНП и ТГ с аналогичным уровнем статистической значимости. В то же время увеличение содержания ХС ЛПНП в отмеченных когортах рабочих имело высокий уровень статистической значимости (р = 0,0037 и р = 0,0009 для 2-й и 4-й стажевых групп соответственно). Обращает на себя внимание факт динамического увеличения значений ИА во всех группах, наиболее выраженного в 4-й группе (на 33%, р = 0,001). Из показателей липидтранспортной системы следует отметить статистически значимое снижение содержания ЛПВП с 37,7% (29,4-41,7) до 29,7% (24,4-34,7) у рабочих в период экспозиции ртутью с 7 до 11 лет. Последующий контакт с токсикантом не сопровождался уменьшением относительного количества данной фракции.

Динамика показателей липидного обмена в зависимости от стажа, Med (Q25-Q75)

Примечание. В связи с малым количеством n = 4 для лиц 1-й стажевой группы результаты биохимических исследований не представлены в таблице.

Дальнейший анализ позволил установить наличие различий по содержанию ХС ЛПВП (р_K-W = 0,026) и ЛПВП (р_K-W = 0,024) в сыворотке крови, а также ИА (р_K-W = 0,005) между рабочими разных профессий в момент первого обследования. В период повторно проводимых исследований данная межгрупповая разница была нивелирована, в то же время были выявлены различия в концентрации ОХ за счет более выраженных его изменений у ИТР и слесарей (р_K-W = 0,023). Это подтвердилось результатами множественного нелинейного регрессионного анализа. Так, анализ односторонней зависимости показателей липидного обмена от вида профессии (ранжированного в виде кода профессиональной группы - КПГ), возраста (ВОЗР) и стажа позволил установить таковую не для всех изучаемых аналитов. Более того, значение коэффициента детерминации R² в построенных моделях находилось в пределах 0,30. При 1-м обследовании выявлен отклик ОХ, ИА и ЛПВП на изменение предикторов, при 2-м - только первых двух показателей. Множественная нелинейная модель для содержания ОХ выглядела следующим образом при первом обследовании:

ОХ = -2,6 + 2,38∙КПГ - 0,56∙КПГ² + 0,23∙ВОЗР - 0,002∙ВОЗР²

(R = 0,52; R² = 0,27; р < 0,001; SЕЕ = 0,91); при повторном -

ОХ = 2,1 - 2,58∙КПГ - 0,58∙КПГ² + 0,0003∙ВОЗР² - 0,00008∙СТАЖ²

(R = 0,51; R² = 0,26; р < 0,002; SЕЕ = 0,92).

Величина индекса атерогенности имела следующий вид регрессионной зависимости:

ИА = 0,66 + 1,84∙КПГ - 0,34∙КПГ² + 0,066∙СТАЖ

(R = 0,48; R² = 0,23; р < 0,002; SЕЕ = 1,2) - для лиц, обследованных в 2005 году;

ИА = 1,85 + 2,1∙КПГ - 0,46∙КПГ² + 0,002∙СТАЖ²

(R = 0,44; R² = 0,20; р < 0,006; SЕЕ = 1,4) - у рабочих, прошедших обследование повторно. Обращает внимание факт наличия модели односторонней зависимости ЛПВП только при проведении первого медицинского осмотра:

ЛПВП = 50,9 - 13∙КПГ + 2,7∙КПГ² - 0,47∙СТАЖ

(R = 0,43; R² = 0,19; р < 0,007; SЕЕ = 8,7). Анализ всех построенных моделей позволяет сделать вывод о наибольшей детерминированности показателей липидного обмена принадлежностью обследуемых к профессиональной группе.В связи с этим на следующем этапе были изучены изменения ЛП, ХС и его фракций у лиц разных профессий (табл. 3). Было установлено, что у аппаратчиков с увеличением стажа работы наблюдалось статистически значимое (р = 0,0008) снижение ХС ЛПВП при параллельном увеличении фракции ХС ЛПНП (р = 0,003). Отмеченные изменения закономерно сопровождались ростом ИА (р = 0,0001). Следует отметить, что уровень ОХ в данной группе рабочих оставался без изменений и не выходил за рамки референтных значений. Из показателей липидтранспортной системы у данной группы обследуемых было выявлено динамическое снижение ЛПВП до 32,1% (р = 0,055). Анализ корреляционных взаимосвязей в группе аппаратчиков позволил выявить, что уровень ОХ и ХС ЛПНП на момент первого обследования находился в средней по силе зависимости от возраста (R = 0,46; р = 0,026 и R = 0,51; р = 0,0014 соответственно). Вклад данного показателя в значения концентрации ОХ и ХС ЛПНП выражался следующими регрессионными уравнениями:

ОХ = -4,1 + 0,41∙ВОЗР - 0,005∙ВОЗР²

(R = 0,6 R² = 0,36; p < 0,011; SEE = 0,77) и ХС

ЛПНП = -4,4 + 0,36∙ВОЗР - 0,004∙ВОЗР²

(R = 0,52 R² = 0,27; p < 0,041; SEE = 0,73).При втором обследовании данных связей выявлено не было. В группе слесарей и ИТР увеличение стажа работы сопровождалось статистически значимым (р = 0,006 и р = 0,02 соответственно) увеличением уровня ОХ. Следует отметить, что в группе слесарей среднегрупповое значение данного показателя уже при первом обследовании находилось на уровне верхней границы нормы, в то время как у ИТР оно достигало аналогичного уровня только к моменту второго обследования (при этом статистически значимой разницы по возрасту между профессиональными группами выявлено не было).

В то же время при первом обследовании в группе ИТР была выявлена сопряженность концентрации ОХ с возрастом и стажем обследуемых (R = 0,61; р = 0,018 и R = 0,67; р = 0,009 соответственно). Регрессионный анализ позволил определить, что уровень ОХ находился в статистически значимой детерминированности от стажа

ОХ = 4,2 + 0,0026∙СТАЖ²

(R = 0,6 R² = 0,43; p < 0,01; SEE = 0,76; р = 0,0001 (В), р = 0,01 (СТАЖ²)). Изменение уровня ОХ у слесарей и ИТР сопровождалось увеличением ИА (р = 0,005 и р = 0,01 соответственно) за пределы верхнего референтного уровня и осуществлялись за счет проатерогенных нарушений фракции ХС ЛПНП. Зарегистрированное снижение концентрации антиатерогенной фракции ХС не достигало уровня статистической значимости.Уровень ХС ЛПНП и значение ИА у ИТР в 2005 году находилось в корреляционной зависимости как с возрастом, так и со стажем работы (R = 0,68; р = 0,005 и R = 0,70; р = 0,006 для ХС ЛПНП соответственно; R = 0,60; р = 0,02 и R = 0,58; р = 0,03 для ИА соответственно). Результаты второго обследования показали наличие корреляционных зависимостей у данного группы работников только между стажем, ОХ и ХС ЛПНП (R = 0,56; р = 0,04 и R = 0,53; р = 0,049 соответственно). В то же время для рабочих, относящихся к группе слесарей, в 2005 году каких-либо корреляционных связей, сопряженных с показателями липидного обмена, выявлено не было. При проведении повторного обследования отмечены корреляции между концентрацией фракции ХС ЛПНП, возрастом и стажем (R = 0,54; р = 0,006 и R = 0,46; р = 0,02 соответственно); ОХ и возрастом обследуемых (R = 0,54; р = 0,007), а также ИА и стажем экспозиции ртутью (R = 0,53; р = 0,007).

Динамика показателей липидного обмена в зависимости от принадлежности к профессии, Med (Q25-Q75)

Примечания: р_1,2 - ANOVA Kruskal-Wallis; * - сравнение групп по профессиям по U-критерию Mann-Whitney.

Обсуждение полученных результатов позволяет сделать предположение о детерминированной роли профессиональной принадлежности рабочих, экспонированных в процессе производственной деятельности ртутью, в отношении изменений липидного обмена. Общими для всех изученных групп специальностей показателями, претерпевающими модификацию, являются ОХ и ИА. В то же время механизмы нарушений последнего у лиц разных профессий имеют особенности: у аппаратчиков более выраженными являются изменения ХС ЛПВП, для двух других групп - ХС ЛПНП. Причину этого, по всей видимости, следует искать в экспозиционной нагрузке ртутью и особенностях трудового процесса.

В соответствии с Руководством Р.2.2.2006-05 труд рабочих всех профессиональных групп квалифицируется как вредный (класс 3), 1-2-й степени вредности и опасности [6]. При этом установлено, что аппаратчики осуществляют наблюдение за технологическим процессом непосредственно в цехе (около 60% времени смены), а также ведут дистанционный контроль из помещения щитовой. Слесари и электромонтеры проводят ремонтно-наладочные работы как непосредственно в цехе (40-80% рабочего времени), так и в ремонтных мастерских. Основными обязанностями ИТР является принятие оперативных решений по соблюдению регламента технологического процесса и эффективной работы оборудования, что сопровождается повышенными психо-эмоциональными нагрузками. При нарушениях нормального хода технологических процессов, пусках и остановках оборудования они подвергаются воздействию более высоких концентраций ртути, чем в обычном режиме [6]. Таким образом, можно предположить, что наибольшему воздействию ртути в ходе производственного процесса подвергаются слесари. ИТР помимо возможной экспозиции высокими дозами токсиканта, регулярно испытывают воздействие неблагоприятных психо-эмоциональных факторов, играющих отрицательную роль в формировании проатерогенных нарушений. В частности, установленным является тот факт, что гиперлипопротеинемия нервно-эмоционального происхождения представлена гиперхолестеринемией в результате преимущественного увеличения ХС ЛПНП [5]. Снижение концентрации ХС ЛПВП, скорей всего, можно связать с нарушением синтеза ЛПВП в гепатоцитах и энтероцитах [2].

Нарушения липидного обмена, выявленные в ходе динамического наблюдения за рабочими, экспонированными парами металлической ртути, детерминированы принадлежностью к определенной профессиональной группе. При этом механизмы развивающихся проатерогенных обменных нарушений различны: у аппаратчиков они обусловлены вкладом ХС ЛПВП и ХС ЛПНП, у слесарей и ИТР - в большей степени, фракцией ХС ЛПНП. Увеличение производственного стажа также оказывает влияние на развитие патологии обмена холестерина.

Рецензенты:

• Бодиенкова Г.М., д.м.н. профессор кафедры промышленной экологии и гигиены труда ИрГТУ, г. Иркутск;
• Катульский Ю.Н., д.б.н. профессор, проректор по научной работе АГТА, г. Ангарск.

Работа поступила в редакцию 16.03.2012.