Диагностическое значение биохимических исследований в оценке метаболических нарушений у работников цементного производства

На современном этапе одной из важнейших задач и приоритетных направлений медицины труда является выявление патогенетических основ общих и специфических реакций организма на действие вредных факторов производства с целью разработки и обоснования лабораторных критериев, позволяющих объективно диагностировать профпатологию в преморбидный период [2]. В патогенезе профессиональных заболеваний значительное место занимают изменения обменных процессов, которые развиваются в результате сложного взаимодействия различных систем и организма в целом с воздействующим фактором.

Основные механизмы действия на организм производственных факторов связаны с нарушением метаболических процессов на уровне клетки и субклеточных структур [3, 5].

В условиях современного цементного производства на организм работающих влияет целый комплекс неблагоприятных факторов. Среди них особое гигиеническое значение имеет цементная пыль, содержащаяся в воздухе производственных помещений. Характерной особенностью цементной пыли является высокая дисперсность и сложность её химического состава. Используемые в настоящее время методические подходы к оценке воздействия пылевого фактора часто не учитывают ранние проявления ответных реакций организма, тестируемого на метаболическом уровне. Вследствие этого трудно сделать прогноз возникновения ранних изменений при хронических производственных интоксикациях [8].

В результате чрезмерного по интенсивности и длительности воздействия токсичных химических веществ развиваются дезинтеграция во взаимодействии функциональных систем орга-

низма и превращение реакции из звена адаптации в патогенетическое звено возникновения и развития заболеваний.

Известно, что система крови чрезвычайно быстро реагирует на всевозможные изменения внутренней среды организма, в том числе на воздействие вредных факторов производства. В связи с этим, целью нашей работы явилась сравнительная оценка результатов биохимических сдвигов у работников цементного производства при воздействии факторов производственной среды.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовано 200 работников цементного завода “Лафарджцемент”, г. Воскресенск. Профессиональный состав представлен следующими специальностями: машинисты сырьевых мельниц, дробильщики, насыпщики и упаковщики цемента со стажем работы от 1 года до 25 лет. В качестве контрольной группы были обследованы лица, работающие на изучаемом комбинате, но не контактирующие с высокими концентрациями пыли – 40 человек.

В работе был применен комплекс биохимических методов, направленных на изучение липидного обмена и активности свободнорадикальных процессов. Состояние липидного обмена оценивалось на основании определения общего холестерина, триглицеридов (ТГ) и холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП). Для оценки интенсивности свободнорадикального окисления проводилось определение продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой [7], состояние системы антиоксидантной защиты изучалось путем определения каталазы по методу Aebi, церулоплазмина методом Ревина, супероксиддисмутазы (СОД) спектрофотометрическим методом в сыворотке крови.

Для оценки функционального состояния печени было исследовано содержание билирубина по методу Йендрашика, активности ферментов – аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АСТ), г-глютамиламинотранс-феразы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), щелочной фосфатазы (ЩФ). Определение активности ферментов проводилась на автоматическом биохимическом анализаторе “Autohumalyzer-900 plus” методами по рекомендациям IFCC (Международная Федерация по Клинической Химии) с использованием реагентов фирмы Human [4, 7]. Электрофорез белков проводили на аппарате “Астра”. Математическая обработка данных, проведенная методом вариационной статистики, включала в себя вычисление средних величин, стандартных отклонений и уровней достоверности различий исследуемых показателей по критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Биохимическое обследование работников цементного производства выявило нарушения в показателях липидного обмена у значительной доли всех обследованных – у 44,9% установлена гиперхолестеринемия. Следует отметить высокую частоту отклонений липидного обмена у рабочих со стажем работы до 5 лет (табл. 1). Исследование ТГ в сыворотке крови установило повышенный уровень у 15,3% обследованных. Частота выявленной гиперхолестеринемии и гипертриглицеридемии у работников основных профессий достоверно выше, чем в контрольной группе (р<0,01).

Выявленные сдвиги в содержании холестерина, триглицеридов и холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП) в крови при увеличении длительности стажа указывают на изменения процессов метаболизма в организме рабочих. Рост всех этих показателей свидетельствует о накоплении неблагоприятных сдвигов в обмене веществ. Накопление холестерина, триглицеридов и ХС-ЛПНП в крови является прогностически неблагоприятным признаком для последующего развития атеросклеротических нарушений и сердечно-сосудистых заболеваний.

При анализе показателей окислительного метаболизма было установлено, что содержание в крови обследованных рабочих продуктов перекисного окисления липидов в 1,4 раза превышает физиологическую норму, а активность ферментов АОЗ разнонаправлена; выраженное угнетение каталазы (в 1,7 раза) и увеличение активности СОД и церулоплазмина (в 1,4 раза). Данные изменения свидетельствуют о нарастании истощения адаптационных возможностей организма, но еще сохраняется возможность системы АОЗ гасить образующиеся в избыточном количестве свободные радикалы. Среди причин изменения структуры и функции биомембран при действии токсических веществ одной из ведущих является нарушение свободнорадикальных реакций перекисного окисления липидов. Нарушение их структуры и функции является одним из проявлений мембраноповреждающего действия токсических веществ [1].

Проведенные исследования белкового обмена у рабочих показали, что содержание общего белка и альбумина было в пределах нормы, но

Таблица 1. Биохимические показатели сыворотки крови рабочих в зависимости от стажа

Исследуемый показатель 0-5 лет (n=34) 6-10 лет (n=39) 11-20 лет (n=43) >20 лет (n=44) Контрольная группа (n=40) Билирубин 5,5-20,5 мкмоль/л 14,8±1,7 15,7±2,1 14,7±2,5 14,3±3,1 11,1±1,9 АСТ 0-40 Ед/л 37,9±3,2 33,2±2,9 30,7±2,5 29,8±3,1 25,1±2,8 АЛТ 0-40 Ед/л 39,3±2,9 43,4±3,0 36,2±3,4 40,3±3,1 27,0±2,6 ЩФ до 117 Ед/л 88,6±3,9 86,6±4,3 90,3±4,6 96,8±5,0 90,1±4,9 ГГТ до 50 Ед/л 34,6±2,9 35,2±3,2 35,0±3,7 42,9±2,9 26,3±3,0 ЛДГ 80-450 Ед/л 302,6±33,7 324,1±38,1 370,3±40,2 408,9±43,2 275,4±31,2 Об.белок (65-85) г/л 76,6±3,4 78,0±4,1 81,6±2,6 69,3±2,5 74,1±3,2 Холестерин, (3,3-5,7) мМ/л 5,2±0,9 5,6±0,5 5,7±0,8 6,1±1,1 5,5±0,4 Триглицериды, (0,45-1,86) мМ/л 1,42±0,3 1,6±0,4 1,66±0,2 1,72±0,3 1,65±0,4 ХС-ЛПНП <3,5мМ/л 3,4±0,7 3,6±0,9 3,7±1,0 3,9±0,8 3,4±0,9 со стороны протеинограммы наблюдались сдвиги в отношении белковых фракций по сравнению с контролем: повышение значений β-глобулинов у 64% рабочих и снижение γ- глобулинов у 51%. Изменение в белковых фракциях процентного содержания глобулинов характеризует возможную иммунологическую перестройку, в основе которой может быть снижение первичного звена иммунитета.

Как известно, при хронической интоксикации снижаются антитоксическая функция печени и секреторная функция органов пищеварения. По результатам биохимических исследований печени, проводимых по энзимодиагностике, установлено наиболее выраженное повышение активности ГГТ у 41,4 % рабочих цементного производства. Активность АЛТ в сыворотке контрольной группы находится в пределах физиологических колебаний. Значительное повышение активности фермента среди рабочих наблюдалось при стаже 6-10 лет на 60,7%, постепенно снижаясь на 31,3% в группе при стаже 11-20 лет по сравнению с контрольной группой (табл. 1).

Активность АСТ среди стажированных рабочих повышена в группе со стажем 0-5 лет на 50,9% по сравнению с контрольной группой. С увеличением стажа работы активность фермента постепенно снижается. Активность ЛДГ изменяется при стаже более 6 лет, так в группе со стажем 6-10 лет ее активность превышает контрольные показатели на 20%, при стаже 11-20 лет на 35%, свыше 20 лет – на 50%

Повышение активности АЛТ, АСТ и ЛДГ является признаком цитолитического синдрома нарушения целостности мембран гепатоцитов и функциональной активности клетки. Преимущественное повышение активности ГГТ и АЛТ предполагает токсическую природу патологических изменений в печени. Выявленная нами гиперфер-ментемия, а также усиление процессов ПОЛ, свидетельствуют о метаболических нарушениях в печени, главным образом в жировом обмене, что согласуется с данными литературы [6].

Исследование щелочной фосфатазы показало повышение ее активности у 7,8%, чаще у вы-сокостажированных рабочих. Повышение активности ЩФ является предвестником ранних функциональных отклонений желчевыведения.

Изучение пигментной функции печени установило умеренную гипербилирубинемию у 22 % всех рабочих. Данные изменения обнаружены во всех профессиональных группах. Таким образом, анализ полученных результатов биохимического обследования работников цементного производства выявил нарушения липидного обмена у значительной доли обследованных, что является риском развития атерогенных процессов. Уве- личение содержания продуктов перекисного окисления липидов и разнонаправленность ферментов антиоксидантной защиты, свидетельствует об усилении процессов свободнорадикального окисления, а также об эндогенной интоксикации организма. Повышение активности ферментов в зависимости от стажа, наряду с умеренной гипербилирубинемией у рабочих цементного производства, характеризует нарушение функциональной активности гепатоцитов и би-лирубинвыделительной функции печени. Преимущественное повышение активности ГГТ, АЛТ и ЛДГ предполагает токсическую природу патологических изменений в печени. Нарушения биохимических процессов, выявленные у рабочих уже при стаже до 5 лет, можно рассматривать как ранние специфические изменения, развивающиеся под воздействием вредных производственных факторов.

ВЫВОДЫ

• 1 .    Оценка результатов биохимических исследований выявило высокую значимость определения липидного спектра для ранней диагностики сердечно-сосудистых заболеваний у рабочих цементного производства в доклинический период.

• 2.    Комплекс биохимических методов (перекисное окисление липидов, ферменты антиоксидантной защиты) может использоваться для интегральной оценки метаболических нарушений в организме при воздействии производственных факторов.

• 3.    Полученные результаты биохимического обследования работников цементного производства диктуют необходимость расширения клинико-лабораторного объема исследований при проведении периодического медицинского осмотра в данной отрасли промышленности.