Цитотоксичность пыли алмазоносного карьера трубки «Удачная»

формы профессиональной патологии – пневмокониоза, то есть «запыленного легкого» [4]. Поэтому особый интерес вызывает химический состав и характер биологического воздействия техногенной пыли, образующейся при вскрышных работах на алмазоносных карьерах на органы дыхания человека и животных.

Целью настоящей работы явилась оценка фиброгенности пыли, образующейся при вскрышных работах карьера трубки «Удачная» алмазодобывающего комплекса Якутии.

Материал и методы. Оценка влияния техногенного пылевого загрязнения производилась в условиях эксперимента на 96 животных (крысах-самцах в возрасте 3-4 месяца). Из них 48 были запылены пылью трубки «Удачная», 24 – пылью люберецкого кварца. Контрольную группу интактных животных составили 24 крысы. Для создания модели экспериментального силикоза нами была использована порода (известняк слабоглинистый) карьера алмазоносной трубки «Удачная». Пыли вводились интратрахиально в количестве 20 мг и 50 мг в 1 мл физиологического раствора. Развитие силикоза у крыс оценивалось в сроки 3 недели, 3 месяца и 6 месяцев после введения пыли. Биологическое действие пыли определяли по следующим показателям: массе легких (сырых и сухих), трахеобронхиальных лимфоузлов и содержанию в сухом остатке легких суммарного оксипролина (Stegemann, 1975) и общих липидов (Вознесенская Т.А. и др., 1986). Химический состав пыли карьера трубки «Удачная» был определен рентгено-флуоресцентным методом на квантометре СРМ-I. Результаты исследований обработаны с применением пакета программ «SРSS 11.5» для Windows 2000 и представлены в виде M±m, M – среднее, m – ошибка среднего. Для оценки статистической значимости различий между средними величинами применяли критерий Стьюдента. Различия считали значимым при р<0,05.

Результаты и обсуждение. Согласно полученным данным, качественный состав пыли породы (известняк слабоглинистый) состоит из 10 оксидов: SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MnO, MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5 (табл. 1).

Таблица 1. Процентное соотношение химического состава компонентов пыли карьера трубки «Удачная» и люберецкого кварца

Карьер	Порода	SiO 2	TiO 2	Al2O3	Fe 2 O 3	MnO	MgO	CaO	Na 2 O	K 2 O	P 2 O 5
Удачная	Известняк слабоглинистый	30,15	0,43	8,38	4,04	0,05	7,30	21,32	0,13	4,47	0,07
Люберецкий	Люберецкий кварц	97,78	0,03	1,11	0,07	-	0,04	0,06	0,04	0,10	0,02

Процентное соотношение составляющих компонентов этой породы выглядит следующим образом: в основном преобладают оксиды кремния и кальция (30,15 и 21,32% соответственно), далее примерно одинаковый процент приходится на оксиды алюминия и марганца (8,38 и 7,85% соответственно), по 4% приходится оксиду железа и калия. Наименьшую долю в составе известняка слабоглинистого занимают оксиды титана, фосфора, натрия и магния (0,43%, 0,13%, 0,07% и 0,05% соответственно). Химический состав кварца люберецкого карьера, использованного в качестве стандартного образца сравнения при изучении фиброгенных свойств кварсодержащих пылей алмазодобывающих карьеров, характеризовался преобладанием содержания оксида кремния (97,78%). На долю остальных оксидов (примесей) приходится 1,47 %.

Содержание суммарного оксипролина – маркера интенсивности развития пневмофиброза в сухом остатке легких экспериментальных животных, при введении 20 мг пыли в зависимости от срока увеличивалось от 3,92±0,06 до 7,85±0,49 мг/г ткани. При введении 50 мг пы-ли– от 4,07±0,36 до 7,96±0,35 мг/г ткани динамика изменения общих липидов в тканях легких крыс имела сходный характер: содержание общих липидов увеличивалось в зависимости от сроков, и к 6 месяцам имело наиболее высокое значение. Масса легких в группах крыс, запыленных различными дозами пыли на сроке 6 месяцев была повышенной по сравнению с предыдущим сроками. Нарастание массы легких в группе крыс, запыленных 50 мг пыли, было более выраженным (р<0,05), чем в группе животных, запыленных 20 мг. Это свидетельствует о наличии фиброзирующих процессов в легких, интенсивность которых возрастала к 6 месяцам от начала эксперимента (рис. 1).

I I Суммарный оксипролин

—♦— Общ ие липиды

140 120

100 80 60 40 20 0

3 недели

3 месяца

6 месяцев

Рис. 1. Содержание общих липидов и суммарного оксипролина (мг/г) в сухом остатке легких экспериментальных животных

Введение пыли люберецкого кварца вызывало резкое увеличение суммарного оксипролина от 5,58±0,23 мг/г до 15,0±0,36 мг/г, что в 2 раза выше показателей опытной пыли (Р<0,05). Содержание общих липидов в тканях легких также увеличилось в зависимости от срока с 75,40±9,59 до 126,3±9,72 мг/г ткани (Р<0,05)

Результаты биохимических исследований были подтверждены морфологическими данными. В легких крыс, запыленных слабоглинистым известняком из карьера трубки «Удачная» признаки пневмосклероза наблюдались на сроке 6 месяцев в виде округлых гр анул ем и тонких коллагеновых волокон. В отличие от пыли из карьера «Удачный»

люберецкий кварц вызывал формирование выраженного пневмофиброза. В гистологических препаратах легких этих крыс содержались многочисленные, толстые коллагеновые волокна.

Таблица 2. Данные о развитии экспериментального пневмокониоза, обусловленного введением кварцсодержащих пылей карьера трубки «Удачная» (в мг)

Группа	Доза пыли (мг)	Кол-во крыс (ед)	Срок в неделях	Показатели пнефмофиброза
				масса сухих легких, мг	масса сухих лимфоузлов, мг	содержание суммарного оксипролина, мкг/г	Содержание общих липидов легких, мкг/г
контрольная	-	8	3	360±16	9,01±0,01	3,45±0,23	43,88±4,68
пневмокониоз, обусловленный введением пыли
известняк слабо-глинистый	20	8	3	443±14*	43,12±6,9*	3,92±0,06	55,98±2,25
известняк слабо-глинистый	50	8	3	560±36*	43,08±6,52*	4,07±0,36	62,49±4,01
Люберецкий кварц	20	8	3	561±24*	30,67±5,22*	5,58±0,23*	75,40±9,59*
контрольная	-	8	12	401±34	11,45±0,41	3.49±0,43	53,25±9,18
известняк слабо-глинистый	20	8	12	548±36*	40,27±4,23*	5,31±0,24	59,08±3, 98
известняк слабо-глинистый	50	8	12	615±20*	39,02±3,28* *	5,45±0,35	69,04±3,23* *
Люберецкий кварц	20	8	12	874±51*	64,62±9,73*	7.22±0,74*	123±9,22*
контрольная	-	8	24	476±91		4,30±0,11	50,67±3,17
известняк слабо-глинистый	20	8	24	694±29**		7,85±0,49 **	66,39±4,21* *
известняк слабо-глинистый	50	8	24	781±22**		7,96±0,35**	69,18±4,12* *
Люберецкий кварц	20	8	24	1228±17*		15,07±0,36*	126,3±9,72*

Примечание: * - р<0,05 по сравнению с контролем; ** - р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями у крыс, запыленных люберецким кварцем

Полученные нами данные о фиброгенных свойствах кварцсодержащих пылей алмазодобывающей промышленности не противоречат результатам, полученным Малошенко А.А., в работах которого пыль золотоносных шахт Якутии охарактеризована, как слабофиброгенная. Умеренная фиброгенность пыли карьера трубки «Удачная» является одной из причин относительно низкой заболеваемости горнорабочих пылевым бронхитом. По данным медико-биологических исследований заболеваемость бронхо-легочными болезнями среди рабочих ГОК «Удачный» ниже, чем заболеваемость болезнями желудочно-кишечного тракта, нервной системы, и опорнодвигательного аппарата (Отчет, 2004). При этом заболевания органов дыхания у рабочих ГОКа «Удачный» чаще встречаются у высоко-стажированных рабочих, имеющих северный стаж более 15 лет, что соответствует литературным данным [2, 6]. Вместе с тем высокая запыленность рабочей зоны является причиной того, что заболевания верхних дыхательных путей по обращаемости среди горнорабочих занимают первое место (18,3%). Кроме того, высокая заболеваемость органов зрения среди горнорабочих также свидетельствует о неблагоприятном влиянии пыли, образующейся при добыче алмазов, на слизистые оболочки: по обращаемости в структуре заболеваемости болезни органов зрения занимают 4 место (Отчет, 2004).

Выводы: химический состав пыли открытых карьеров алмазодобывающей промышленности Севера (на примере карьера трубки «Удачная») характеризуется относительно низким содержанием двуокиси кремния (30,15%) в отличие от люберецкого кварца

(97,78%) и наличием оксидов – MnO и Fe 2 O 3, которых нет в составе люберецкого кварца. Техногенное пылевое загрязнение открытых карьеров алмазодобывающего комплекса вызывает развитие пневмофиброза. Экспериментальный пневмофиброз, обусловленный ин-тратрахиальным введением известняка слабоглинистого, характеризуется относительно мягким течением, медленным прогрессированием процесса, по сравнению с люберецким кварцем.