V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение

На металлургических предприятиях, в частности при производстве титана, в рабочей зоне металлурга имеет место повышенное содержание промышленных токсикантов (аэрозоли металлов, мелкодисперсная пыль, газы и др.), которые попадая во внутренние среды организма работника, вызывают повреждающее действие, а при длительной экспозиции ведут к возникновению профессионального заболевания. [1,2] Знание избыточного содержания микроэлементов, вызывающих патологию требует коррекции из вне, в том числе медикаментозным или пищевым способом.

В этом отношении определенный интерес представляет анализ микроэлементного состава некоторых биологических субстратов работников металлургического объединения «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», основное направление деятельности которого – производство титана и изделий из него.

Данное предприятие сотрудничает с крупными зарубежными фирмами и оснащено современным оборудованием с максимальной очисткой рабочей среды от промышленных токсикантов.

Однако, в процессе выплавки металла, в окружающую среду, и как следствие в биологические среды (кровь и волосы) работника все же попадают ксенобиотики производства, уровень содержания которых требует контроля.

Цель

Целью настоящего исследования явилось изучение элементного состава волос, крови и мочи у рабочих металлургического производства, чей труд сопряжен с наличием в рабочей зоне промышленных токсикантов, а так же сравнение полученных данных о содержании некоторых элементов в различных биологических средах со значениями нормы для последующей передачи материалов руководству медицинской службы предприятия.

Материалы и методы исследования

В клиническом эксперименте приняло участие 250 сотрудников предприятия, разделенных на 4 стажевые группы: I группа – 11-17 лет, II группа – 18 – 34 лет, III группа – 35 – 49 лет, IV группа – 50 и более лет.

В данной работе представлены материалы, полученные в клиническом эксперименте у лиц старшей группы (IV группа) – у работников с большим рабочим стажем и длительным пребыванием на производстве. Эта группа составляла 79 человек – 51 мужчина и 28 женщин, разделенных на 2 подгруппы по профессиональной принадлежности: инженерно – технические работники (далее ИТР) и производственники (далее не ИТР). Из них 75,5% были непосредственно заняты на производстве, а 24,5% - управленческий персонал - являлись своеобразным контролем, относительно группы работающих в цехах предприятия.

У всех участников эксперимента определялось содержание в волосах: Al, As, B, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Se, Si, Sn, V, Zn; в крови - Ca, Cr, Cu, Fe, I, K, Li, Mg, Mn, Na, P, Pb, Se, Sr, Zn.

Аналитические исследования выполнены лабораторией АНО «Центр биотической медицины», аккредитованной в федеральном Центре Госсанэпиднадзора при МЗ РФ (Аттестат аккредитации ГСЭН RU, ЦОА, 311. Регистрационный номер в Государственном реестре РОСС. RU 0.0001.513.118 от 29 мая 2003 года), методами атомной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП) и масс спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (МС-ИСП) на приборе Optima 2000 DV и Elan 9000 (Perkin Elmer).

Обработка первичных данных и последующий статистический анализ проведен с использованием интегрированного пакета статистических программ (ПСП) STATISTICA 6.0 (Stat Soft ® inc. USA).

Сравнение данных, полученных при проведении клинического эксперимента выполнено по парному Т-критерию Вилкоксона и Spiromona.

Отбор проб для элементного анализа производился в условиях стационара. Цельная кровь забиралась в утренние часы (8.00 – 10.00 ч.) из локтевой вены в количестве 3-5 мл. В качестве антикоагулянта использовался гепарин. Моча отбиралась в количестве 10 мл из суточной пробы. Биологические жидкости помещались в пластиковые контейнеры с крышкой. В подготовленных образцах проводилось определение содержания химических элементов согласно методологическим указаниям МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03 «Определение химических элементов в биологических жидкостях (средах) и препаратах методами атомной эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс спектрометрией» утв. Федеральным Центром Госсанэпиднадзора Минздрава России от 29.06.2003. Все образцы волос подвергались пробоподготовке согласно требованиям МАГАТЭ и методических рекомендаций «Скриннинговые методы для выявления групп повышенного риска среди рабочих, контактирующих с токсичными химическими элементами», утв. МЗ СССР (1989 г.), методическими рекомендациями №41 «Выявление и коррекция нарушений обмена макро- и микроэлементов», утв. КЗ г. Москвы 12.09.2000. Волосы состригали с затылочной части головы на всю длину в количестве не менее 0,1 г, обрабатывались ацетоном в течение 10-15 минут, а затем трижды промывались дистиллированной водой. Сушка производилась при комнатной температуре в течение 15 минут.

Результаты и обсуждение

В биологических субстратах определялось большое количество микроэлементов, что указано разделе «Материалы и методы исследования», но в данной работе представлены лишь 3 из них, как наиболее показательные: I, K, Mg, имеющие значение для населения Среднего Урала, где традиционно регистрируется дефицит йода. Уральский регион эндемичен по низкому содержанию йода в окружающей среде, воде и пище и поэтому у населения часто развиваются йоддефицитные заболевания.

Оценку содержания калия и магния в данной работе мы выбрали из-за их большой значимости в регуляции стабильности работы сердечно – сосудистой системы.

График 3. Сравнение распределения содержания I в волосах (рис. 3.1) и крови (рис. 3.2), обследуемых мужчин и женщин со стажем 50 и более лет

Рис. 3.1

Рис. 3.2

Как видно из представленных данных (рис. 3.1), в волосах, у исследуемой группы работников наблюдается характерный дефицит йода, наибольшие показатели которого наблюдаются у женщин – ИТР, и у мужчин не ИТР наименьший.

Исходя из рисунка 3.2, дефицит содержания йода в крови обследуемых работников отмечается у женщин производственников – 25%.

Несколько иные соотношения были отмечены в показателях калия (график 4)

График 4. Сравнение распределения содержания K в волосах (рис. 4.1) и крови (рис. 4.2) обследуемых мужчин и женщин со стажем 50 и более лет ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» (%)

Рис. 4.1

Рис.4.2

Избыток калия в волосах отмечается в 44% случаев у женщин производственников, с таким же процентом наблюдаются и нормальные значения. Наиболее подвержены наличию дефицита калия в волосах мужчины не ИТР – 44,8%. Наибольший дефицит содержания калия в волосах отмечается у группы мужчин ИТР, а у женщин этой же группы отмечается самый низкий показатель дефицита – 11,1%.

На рисунке 4.2 представлено процентное содержание калия в крови обследуемых и как видно у всех групп отмечаются его нормальные значения.

График 5. Сравнение распределения содержания Mg в волосах (рис.5.1) и крови (рис.5.2) обследуемых мужчин и женщин со стажем 50 и более лет ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» (%)

Рис.5.1

Рис.5.2

Избыток магния в волосах отмечается у женщин ИТР в 66,7%, а его дефицит в 40,9% наблюдается у мужчин ИТР. В крови этот элемент у исследуемых всех подгрупп как и К находится в пределах нормальных значений (рис. 5.2) Как видно из представленных данных процентное содержание микроэлементов в крови и в волосах обследуемых резко отличается, доходя до разницы в 50% и более.

При детальном рассмотрении полученных результатов, обращает на себя внимание существенные различия в показателях содержания I, K и Mg в различных биологических субстратах. Причем в биологических жидкостях (кровь, моча) уровень исследуемых микроэлементов практически соответствует нормальным значениям, а в волосах, имеет место дефицит, достигающий 82,8% – 88,9% (сравним рис. 3.1 и 3.2).

Дефицит К в волосах исследуемых – у мужчин – производственников достигает 44,8%, в крови же этот микроэлемент находится в диапазоне нормальных значений. Аналогичная картина прослеживается и в показателях содержания Mg в волосах и крови.

Эти разноречивые показатели с одной стороны (определение микроэлементов в волосах) должны настораживать медицинскую службу предприятия, с другой – показатели этих же элементов в крови (как правило уровень нормы) успокаивает, но необходимо контролировать в динамике.

Можно предположить, что волосы, не обладающие регуляторными механизмами в какой то степени не могут выступать как накопитель – депо, сосредотачивая в себе микроэлементы. Скорее всего они создают впечатление барьера, что подтверждается анализом корреляционных связей, так статистическая обработка данных с определением корреляционных связей между концентрациями химических элементов (I, K и Mg), измеренных в волосах и крови у обследованных респондентов (ранговый коэффициент Спирмена, rs), показала высокие отрицательные значения – 0,97 только по содержанию йода и 0,90 по калию.

Выводы

Полученные данные позволяют сделать вывод, о том, что при определений процентного содержания микроэлементов в биологических субстратах человека недостаточно опираться лишь на данные, полученные на основании только анализа крови. Для более точного определения (дефицит/избыток/норма) содержания микроэлементов у пациента, необходимо проводить микроэлеметный анализ и крови, и волос, и мочи, с последующим определением взаимных корреляционных связей.

Список литературы

1. Величковский Б.Т. Современные проблемы профилактической медицины среды обитания и здоровья населения промышленных центров России/Б.Т. Величковский//Екатеринбург.-2004.-С. 13-21.

2. Кацнельсон Б.А., Дегтярева Т.Д., Привалова Л.И. и др. Современные проблемы профилактической медицины среды обитания и здоровья населения промышленных центров России/Б.А. Кацнельсон//Екатеринбург.-2004.-С. 74-79.

 

 

Код для цитирования: Скопировать