Эпидемиологическое исследование влияния работы с источниками электромагнитных полей сверхнизкой частоты на развитие сердечно-сосудистой патологии

ЛИТЕРАТУРА

1. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х томах. / Под ред. Исаева Л.К.

Том II. - М., 1997.

2. Измеров Н.Ф., Суворов Г.А., Куралесин Н.А. и др. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль. / Практическое руководство в

2 томах. Том I. М., 1999.

3. Пфлюгер Д., Ю. А. Копытенко, Дж. Виллоре-зи и др. Электромагнитные поля и здоровье человека: материалы II Международной конференции. -

М., 1999. - С. 101.

4. Рубцова Н.Б., Косова И.П. // Вестн. росс. акад. мед. наук. - 1992. -№3. - С.59-63.

5. Тихонова Г.И., Рубцова Н.Б., Походзей Л.В. и др. / / Мед. труда. -2004. - № 5. - С.30-34.

6. Электромагнитная безопасность человека. / Григорьев Ю.Г., Степанов В.С., Григорьев О.А. и др. - Российский национальный комитет по защите от неионизирующего излучения. - М., 1999.

1. Beale I.L., Pearce N.E., Conroy D.M. et al. // Bioelectromagnetics. -1997.- Vol. 18. -P.584-594.

5. Cook M., Graham C., Cohen H. et al. // Bioelectromagnetics. - 1992. - Vol.13. - P.261-285.

9. Cooper P. J., Garny A., Kohl P. // Radiat. Protect. Dosimetry. - 2003. - Vol. 106.- Р. 363-368.

10. Keller-Byrne J.E., Akbar-Khanzadeh F. // AAOHN. - 1997. - Vol.45. - P. 69-75.

11. Savitz D.A., Liao D., Sastre A. et al. // Am. J. Epidem. - 1999. - Vol. 149. - P.135-142.

Поступила 25.04.05.

CHANGES OF ACTIVITY OF CARDIOVASCULAR SYSTEM IN WORKERS OF ELECTRIC POWER OBJECTS IN KAZAN

M.N. Rusin, L.M. Fatkhutdinova

S u m m a r y

Occupational conditions and activity of cardiovascular system of workers of electric power substations in Kazan are studied. It is established that effect of electric fields of 50 Hz is one of risk factors in formation and development of cardiovascular diseases in staff of electric power objects. ”Dose-effect” correlation of electric fields in 50 Hz is revealed. Necessity to define safety of fields of 50 Hz and continuation of studies on estimation of effects of this factor on health of workers of electric power substations are justified.

УДК 621. 3. 02 : 616. 12 - 008. 64

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАБОТЫ С ИСТОЧНИКАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СВЕРХНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ НА РАЗВИТИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ

Л.М. Фатхутдинова, Р.Р. Залялов, З.М. Берхеева, М.З. Минниярова, В.А. Головизнин

Кафедра гигиены и медицины труда с курсом медицинской экологии ФПДО (зав. - акад. РАМН, проф. Н.Х. Амиров) Казанского государственного медицинского университета

За последние 40-50 лет сформировался новый значимый фактор окружающей среды - электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного происхождения. Несмотря на разнообразие источников, внимание специалистов привлекают в основном два диапазона - микроволны и поля сверхнизких частот (СНЧ). Последние генерируются системами производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередач, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы, домашняя и офисная электро- и электронная техника), установками для сварки и плавки металла и транспортом на электроприводе (железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт - метро, троллейбус, трамвай) [10].

Высказывается предположение о том, что ЭМП могут спровоцировать возникновение заболеваний сердечно-сосудистой системы за счет создания помех в отношении электрических импульсов,

генерируемых клетками, а также ухудшить их течение [4, 18]. Тем не менее результаты исследований эффектов ЭМП СНЧ (в первую очередь магнитной составляющей поля) на сердечнососудистую систему человека носят достаточно противоречивый характер.

Проведенные в последние годы эпидемиологические исследования свидетельствуют о наличии малого, но достоверного риска смерти от острого инфаркта миокарда [8, 15] у работников, подвергавшихся высоким экспозициям магнитных полей промышленной частоты. Однако имеются работы, которые опровергают эти результаты [2, 3, 19].

В отечественном исследовании [3] при изучении смертности населения, проживающего вблизи подстанций и линий электропередачи напряжением 500 кВ, было показано, что в структуре смертности на первом месте стояли заболевания сердечно-сосудистой системы (42,1%). Однако ретроспективное когортное исследование не выявило повышенного риска смерти от этих заболеваний: стан-

дартизованный относительный риск смерти составил 0,36 для мужчин и 0,62 для женщин. Для персонала энергобъек-тов напряжением 500 кВ стандартизованный относительный риск смерти был равен 0,54 [2].

Масштабное американское исследование по изучению связи между смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и производственными экспозициями магнитных полей 60 Гц [20] впервые показало, что имеется связь «доза -риск» для летальных исходов от аритмий и острых инфарктов миокарда в группах с накопленными экспозициями до 0,6 мкТл-год, от 0,6 до 1,2, от 1,2 до 2,0, от 2,0 до 4,3 и 4,3 и более.

Проведенный тремя годами позже анализ данных шведского близнецового регистра [15] также выявил наличие повышенного риска смерти от острого инфаркта миокарда у лиц, подвергавшихся воздействию наиболее высоких экспозиций магнитных полей: 1,3 (95% доверительный интервал - от 0,9 до 1,9). Оценка риска была близка к достоверной; кроме того, выявлен статистически достоверный тренд «доза - риск».

Попытка повторить результаты, полученные в первом американском исследовании [20], не увенчалась успехом [19]. Несмотря на практически полное повторение методологической схемы, авторам [19] не удалось доказать повышенный риск смерти от острого инфаркта миокарда (для мужчин, работавших в условиях с высокими экспозициями магнитных полей промышленной частоты, в сравнении с мужчинами, которые никогда не были заняты на подобных работах). Недавно опубликованные результаты ретроспективного анализа смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в когорте английских рабочих, занятых в электрической промышленности, также свидетельствуют об отсутствии повышенного риска смерти, связанного с кумулятивными экспозициями магнитных полей промышленной частоты [21].

Помимо смертности изучались также распространенность и заболеваемость. В частности, была показана более высокая заболеваемость с временной утратой трудоспособности вследствие ишемической болезни сердца среди машинистов локомотивов, подвергавшихся воздействию ультранизкочастот-ных промышленных магнитных полей по сравнению с машинистами тепловозов: соответственно 12,4 и 9,1 случая на 1000 работающих (оценка статистической дос-

товерности авторами не приводится) [7]. В то же время не было установлено никакой связи между профессиональной экспозицией магнитных полей 50 Гц и риском возникновения тяжелой сердечной аритмии, требующей имплантации постоянного водителя ритма [17], и риском развития острого инфаркта миокарда [12]. Необходимо отметить, что до сих пор основные усилия были направлены на изучение риска смерти или развития тяжелых форм сердечно-сосудистых заболеваний.

Таким образом, изучение возможных неблагоприятных эффектов ЭМП СНЧ на сердечно-сосудистую заболеваемость работников продолжает оставаться актуальной проблемой медицины труда, а отсутствие согласованных выводов побуждает искать новые подходы.

В данной статье представлены результаты кросс-секционного (поперечного) изучения распространенности сердечнососудистых заболеваний среди работников различных промышленных предприятий г. Казани и Республики Татарстан. Анализ стал возможным благодаря наличию электронной базы данных с результатами периодических медицинских осмотров за 2000-2004 гг., ведущейся в Центре профпатологии Республики Татарстан. Персональные записи содержали информацию о половой принадлежности, возрасте, профессии, предприятии, подразделении, а также диагнозы заболеваний, а записи о 1758 работниках - данные об артериальном давлении. Первоначальная выборка состояла из 7593 работников, затем 6 из них были исключены по причине неполных данных.

Распределение по полу было следующим: 64,9% мужчин, средний возраст -39,5 года (стандартное отклонение - 10,6), 35,1% женщин, средний возраст - 42,1 года (стандартное отклонение - 8,3).

Сердечно-сосудистые заболевания были закодированы в соответствии с МКБ-10 [6]. Анализ проводился раздельно для 8 отдельных кодов заболеваний (хронические ревматические болезни сердца, гипертоническая болезнь, стенокардия, острый инфаркт миокарда, хроническая ишемическая болезнь, болезни перикарда, кардиомиопатия, атеросклероз), а также для 7 групп заболеваний (ишемическая болезнь сердца, неревматические поражения клапанов сердца, цереброваскулярные нарушения, аритмии, поражения периферических сосудов, заболевания вен, гипотензивные состояния).

Таблица 1 Точки деления на экспозиционную и контрольную группы по вероятности подвергнуться воздействию ЭМП СНЧ на рабочих местах

Точка

Нозология

I09 — хронические ревматические болез-

ни сердца 3,25

I10 — гипертоническая болезнь 1,75

I20 — стенокардия 2,75

I21 — острый инфаркт миокарда 1,25

I25 — хроническая ишемическая болезнь

сердца 3,0

I20- —125 — ишемическая болезнь сердца 2,75

I31 — болезни перикарда 0,75

I34 —135 — неревматические поражения 1,25

митрального и аортального клапанов

I42 — кардиомиопатия 1,25

I44 — предсердно-желудочковая блокада

и блокада левой ножки пучка Гиса,

I45 — блокада правой ножки пучка Гиса, 2,25

I47 — пароксизмальная тахикардия,

I49 — другие нарушения сердечного ритма

I64 — инсульт (неуточненный как кро-

воизлияние или инфаркт), 1,75

I67 — другие цереброваскулярные болезни,

I69 — последствия цереброваскулярных

болезней

I70 — атеросклероз 1,25

I73 — другие болезни периферических со-

судов,

I77 — другие поражения артерий и арте-

риол 1,25

I83 — варикозное расширение вен ниж-

них конечностей, I84 — геморрой 1,25

I95 — гипотензия, G90.9.4, G90.9.6 —

ВОД по гипотоническому типу 1,75

Для оценки уровней ЭМП СНЧ на рабочих местах был применен метод экспертной оценки. Пять экспертов, исходя из своего опыта работы, оценивали вероятность подвергнуться воздействию ЭМП СНЧ по пятибалльной шкале. Воспроизводимость данных, полученных от разных экспертов, устанавливалась при помощи коэффициента внутриклассовой корреляции [22]: величина коэффициента составляла 0,69 (Р(948)=9,86; р<0,05), что свидетельствует о достаточно хорошей согласованности оценок. Наиболее высокие баллы получили следующие профессии: мастер-электрик, электромонтер, электросварщик, слесарь КИПиА, электрик, слесарь-электрик, кабельщик, энергетик, гальваник, монтер пути, электромеханик, монтер связи, электрогазосварщик.

Для определения оптимального значения точки дихотомического деления,

т.е. разделения на группы с низкой и высокой вероятностью подвергнуться воздействию ЭМП СНЧ на рабочих местах, был использован метод построения характеристических кривых (так называемые ROC-кривые) [22]. Для каждой нозологии (группы нозологий) строилась своя кривая (табл.1).

В качестве сопутствующих учитывались следующие факторы: пол, возраст, профессиональный стаж, вид промышленности (нефтедобывающая, нефтехимическая, химическая, связь), артериальное давление. Оценка риска осуществлялась при помощи отношения шансов [16]. Для построения многофакторных моделей использовалась процедура логистической регрессии модуля Generalized Linear/Nonlinear Models программы STATISTIC А 6.0 [11].

Результаты исследования приведены в табл. 2. В изучавшейся выборке распространенность артериальной гипертонии составляла 16,6%, инсультов и других цереброваскулярных нарушений - 3,6%, ишемической болезни сердца - 2,4%. Для неревматических поражений клапанов сердца и венозных нарушений распространенность была немногим более 1%, для прочих заболеваний - менее 1%.

С учетом «сырых», т.е. нескорригиро-ванных по сопутствующим факторам, оценок статистически достоверные отношения шансов были получены для артериальной гипертонии - 1,11 (95% доверительный интервал - от 1,08 до 1,14), ишемической болезни сердца -1,23 (95% доверительный интервал - от 1,04 до 1,45) и гипотензивных состояний - 1,93 (95% доверительный интервал - от 1,42 до 2,61).

Для артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца отношения шансов, рассчитанные по многофакторным моделям, были практически идентичными «сырым» оценкам. Скорриги-рованный риск, рассчитанный для стенокардии и хронической ишемической болезни сердца как отдельных нозологических форм, был выше «сырых» оценок и к тому же статистически достоверным. Риск гипотензивных состояний уменьшился (1,18) и стал недостоверным.

Этиологическая доля фактора риска (ЭМП СНЧ) в отношении артериальной гипертонии составила 12,3%, стенокардии - 30,6%, хронической ишемической болезни сердца - 23,1%, ишемической болезни сердца в целом - 18,7%.

Учет в модели по ишемической болезни сердца (I20-I25) артериального

Таблица 2

Риск сердечно-сосудистых заболеваний, связанный с производственными ЭМП СНЧ

Распростра- Без учета кофаундеров С учетом кофаундеров

Нозология ненность по выборке, % отношение шансов доверительный интервал

109 — хронические ревматические болезни

сердца

110 — гипертоническая болезнь

120 — стенокардия

121 — острый инфаркт миокарда

125 — хроническая ишемическая болезнь сердца

120—125 — ишемическая болезнь сердца 134—35 — неревматические поражения митрального и аортального клапанов 142 — кардиомиопатия

142 — кардиомиопатия

144—149 — нарушения сердечного ритма 164, 167, 169 — инсульты, цереброваскулярные болезни 170 — атеросклероз

177, 173 — другие болезни периферических сосудов

183 — варикозное расширение вен нижних конечностей, 184 — геморрой 195, С90.9.4, С90.9.6 — гипотензия

Статистически достоверные отношения шансов (р<0,05).

0,3 1,54 0,99—2,39 1,26 0,76—2,08

16,6 1,11* 1,04—1,18 1,14* 1,06—1,23

0,7 1,21 0,92—1,58 1,44* 1,03—2,02

0,1 1,73 0,19—1,73 0,53 0,16—1,72

1,6 1,17 0,96—1,42 1,30* 1,06—1,60

2,4 1,23* 1,04—1,45 1,23* 1,03—1,47

1,2 1,14 0,93—1,39 0,93 0,72—1,19

0,2 0,88 0,49—1,60 0,30* 0,09—0,99

0,6 0,61 0,36—1,03 0,51* 0,28—0,93

0,95 1,07 0,84—1,39 1,057 0,81 — 1,38

3,6 0,74 0,64—0,86 0,94 0,80—1,11

0,1 0,47 0,16—1,36 0,48 0,17—1,37

0,05 1,16 0,43—3,09 1,18 0,42—3,13

1,1 1,19 0,96—1,47 1,28 0,99—1,64

0,6 1,93* 1,42—2,61 1,18 0,72—1,93

сов (р<0,05).

давления в момент осмотра улучшил статистическую достоверность модели и привел к более высоким оценкам риска: 1,48 против 1,23. Этиологическая фракция при этом увеличилась до 32,4%. Для венозных нарушений был обнаружен эффект, близкий к достоверному: отношение шансов - 1,28 (95% доверительный интервал - от 0,99 до 1,64) при этиологической доле 21,9%.

Интересно, что для кардиомиопатии был выявлен протективный эффект, то есть в группе с высокой вероятностью профессиональной экспозиции ЭМП СНЧ риск развития кардиомиопатии был ниже, чем в группе с низкой вероятностью, причем этот эффект был более выраженным в группе мужчин: отношения шансов - соответственно 0,3 и 0,51 для мужчин и женщин.

Выявление небольшого, но достоверного риска развития артериальной гипертонии в профессиональных группах с высокой вероятностью производственного воздействия ЭМП СНЧ представляет большой интерес. Такие результаты в ходе эпидемиологического исследования получены впервые. Напротив, в опубликованных ранее отечественных исследованиях была обнаружена склонность к артериальной гипотонии [1, 5, 9], хотя зарубежные авторы и не подтвердили эти результаты [18, 23]. Одним из возможных объяснений может быть тот

факт, что в ранних работах 60-80-х годов не учитывалась роль других факторов риска. Результаты настоящего исследования наглядно это демонстрируют: «сырые» оценки отношения шансов для гипотензивных состояний были достаточно велики (около 2,0) и статистически достоверны, однако введение в модель кофаундеров снизило риск до 1,2 при отсутствии достоверности. Совсем недавно были опубликованы экспериментальные данные, показавшие, что кратковременное воздействие на добровольцев ЭМП частотой 37 Гц приводит к выраженному подъему артериального давления [14].

Обнаруженный риск развития ишемической болезни сердца в условиях воздействия ЭМП СНЧ согласуется с данными, которые были получены при сравнении сердечно-сосудистой заболеваемости машинистов электролокомотивов, моторвагонных секций и тепловозов [8]. Самое большое число случаев с временной утратой трудоспособности было в группе машинистов электролокомотивов, подвергавшейся наиболее высокой профессиональной нагрузке ультранизкочастотных магнитных полей (0,001-10,0 Гц, интенсивность до 280 мкТл). Этиологическая доля ЭМП СНЧ в представляемом исследовании достигает 32,4%, что можно охарактеризовать как весьма высокую, особенно если учесть

полиэтиологичную природу этой группы заболеваний.

Кардиопротективный эффект ЭМП СНЧ не является неожиданной находкой. Другими исследователями был проведен эксперимент на куриных эмбрионах, подвергнутых воздействию ЭМП 60 Гц интенсивностью от 4 до 10 мкТ [13]. Исследователи пришли к выводу, что атермальные воздействия индуцируют стресс-реакции, которые защищают миокард от повреждения в условиях аноксии. Необходимо отметить некоторые ограничения настоящего исследования: 1) рассчитывался не относительный риск, а близкий ему показатель -отношение шансов; 2) не учитывались многие индивидуальные факторы риска; 3) анализ экспозиции ЭМП СНЧ проводился косвенным путем с применением метода экспертной оценки.

Полученные результаты позволяют предположить, что работа с промышленным оборудованием, являющимся источником ЭМП СНЧ, вероятно, выступает фактором риска развития артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца. Также возможно негативное влияние ЭМП СНЧ на состояние венозной системы работающих. Пр и-нимая во внимание выявленный протективный эффект в отношении кар-диомиопатии, мы можем предположить, что в основе патогенетических воздействий ЭМП СНЧ на сердечно-сосудистую систему лежит влияние на сосудистое русло. Необходимо отметить, что результаты по риску развития артериальной гипертонии в условиях воздействия ЭМП СНЧ получены впервые и должны привлечь внимание специалистов к данной проблеме.

ЛИТЕРАТУРА

1. Асанова Т.П., Раков А.Н. // Гиг. труда. - 1966. -№ 5. - С. 50-52.

2. Турвич Е.Б., Новохатская Э.А., Рубцова Н.Б. // Мед. труда. - 1995. - № 10. - С. 18-21.

3. Турвич Е.Б., Новохатская Э.А., Рубцова Н.Б. // Мед. труда. - 1996. - № 9. - С. 23-27.

4. Загорская Е.А.,Климовицкий В.Я., Мельниченко В.П. и др. // Космич. биол. и авиакосмич. мед. -

1990. - № 24(3). - С. 3-11.

5. Зюбанова Л.Ф., Карамышев В.Б., Шестаков В.Т. // Гиг. и сан. - 1989.- № 10.- С.30-32.

6. Международная статистическая классификация болезней и причин, связанных со здоровьем; 10-й пересмотр. - В 3-х т. - ВОЗ, Женева, 1995.

1. Птицина Н.Т., Кудрин В.А., Виллорези Дж. и др.// Мед. труда.-1996.- № 12.-С. 22-25.

5. Пфлюгер Д., Копытенко Ю.А., Виллорези Дж., Птицына Н.Т. / Электромагнитные поля и здоровье человека: Матер. II Международн. конф. -

М., 1999. - С. 101.

9. Холодов Ю.А. Влияние магнитных полей на биологические объекты.- М., 1971. - С. 170-177.

10. Электромагнитная безопасность человека./ Григорьев Ю.Г., Степанов В.С., Григорьев О.А. и др. Российский национальный комитет по защите от неионизирующих излучений.-1999.

11. Электронный учебник StatSoft [Электронный ресурс]. - Электрон. учеб. -М. : StatSoft, Inc., 2001. - Режим доступа: http://www.statsoft.ru/home/ textbook/default.htm. - Загл. с экрана.

12. Ahlbom A., Feychting M., Gustavsson A. et al.// Epidemiology. -2004.-Vol. 15.-P. 403-408.

13. DiCarlo A.L., Farrell J.M., Litovitz T.A. // Circulation. - 1999. - Vol. 99. - Р. 813-816.

14. Ghione S., Del Seppia C., Mezzasalma L. et al. // Bioelectromagnetics. - 2004. - Vol. 25. - P. 167-175.

15. Hakansson N., Gustavsson P., Sastre A., Floderus B. // American journal of epidemiology. - 2003. - Vol. 158. -P. 534-542.

16. Hosmer, D. W. Jr. Applied logistic regression / D. W. Jr. Hosmer, S. Lemeshow. - US : John Wiley

& Sons, Inc., 1989.

11. Johansen C., Feychting М., Moller M. et al.// Am. J. Epidemiol. - 2002. - Vol. 156. - P. 857-861. '

18. Korpinen L., Partanen J. // Radiat. and environm. biophys. - 1996. - Vol. 35. - Р. 199-204.

19. Repacholi M.H. // Radiat. Protect. Dosim. -

2003. - Vol. 106. - P. 297-299.

20. Sahl J., Mezei G., Kavet R. et al. // Am. Journal Epidemiol. - 2002.-Vol. 156. - P. 913-918.

21. Savitz D.A., Liao D., Sastre A. et al. // Am. Journal Epidemiol. - 1999. - Vol. 149. - Р. 135-142.

22. Sorahan T., Nichols L. // Am. J. Industr. med. -

2004. - Vol. 45. - P. 93-102.

23. Streiner D. L. Health measurement scales: A practical guide to their development and use /D.L. Strei-ner, G. R. Norman. - 2-nd ed. - Oxford : Oxford University Press, 2001. (Oxford medical publications).

24. Whittington C.J., Podd J.V., Rapley B.R. // Bioelectromagnetics. -1996.-Vol. 17.-P. 131-137.

Поступила 12.04.05.

EPIDEMIOLOGIC STUDY OF THE EFFECT OF WORK WITH THE SOURCES OF ELECTROMAGNETIC FIELDS OF EXTREMELY LOW FREQUENCY ON DEVELOPMENT OF CARDIOVASCULAR DISEASES

L.M. Fatkhutdinova, R.R. Zalyalov,

Z.M. Berkheeva, M.Z. Minniyarova, V.A. Goloviznin

S u m m a r y

Cross-sectional study of the incidence of cardiovascular diseases using electronic data base of medical examinations of workers of different works in Kazan and Tatarstan Rep[ublic (7587 persons) is carried out. Risk of development of specific diseases in groups with high probability of occupational expositions to electromagnetic fields of extremely low frequency versus low expositions is studied. Reliable risk is revealed for arterial hypertension: odds ratio 1,14 (95% confidence interval 1,06—1,23), etiologic fraction 12,38%. For ischemic heart disease odds ratio is 1,3 (95% confidence interval 1,06—1,60), etiologic fraction 23,1%, for stenocardia — 1,44 (95% confidence interval 1,03—2,02), etiologic fraction 30,6%. On ischemic disease as a whole (120—125) odds ratio is 1,23 (95% confidence interval 1,03— 1,47), etiologic fraction 18,7%. Estimation of blood pressure in the model for ischemic heart disease made it possible to obtain higher values of risk: 1,48 against 1,23, etiologic fraction increased up to 32,4%.