Разработка количественного метода определения интегрального показателя профессионального здоровья у металлургов с использованием данных биохимического анализа слюны

УДК 612.017.2

РАЗРАБОТКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЗДОРОВЬЯ У МЕТАЛЛУРГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СЛЮНЫ

© Е.В. Невзорова, А.В. Гулин, К.И. Засядько

Ключевые слова: профессиональное здоровье; биохимический анализ крови; биохимический анализ слюны. Анализируется информативность и прогностичность биохимических показателей крови и слюны для оценки уровня адаптации применительно к группе профессионального здоровья рабочих металлургического комбината.

ВВЕДЕНИЕ

Формы трудовой деятельности, сопряженные с влиянием неблагоприятных факторов среды и эмоциональным стрессом, влияют на неспецифическую резистентность организма и формируют новые механизмы регуляции биологических функций. Это отражается на физической и умственной работоспособности. Такую точку зрения высказывают в своих работах И.П. Боб-ровницкий, В.А. Пономаренко (1991). Н.Г. Карнаух, Т.П. Костенко, Е.В. Левина, Л.И. Билык придерживаются мнения, что производственная деятельность порождает комплекс специфических условий, вызывающих напряжение организма. Авторы выделяют следующие факторы возмущающего воздействия: нарушение суточного ритма при работе по сменам, повышенная интенсивность труда, загазованность, шум, пыль, постоянное воздействий на организм высоких температур и др. [1].

Чрезвычайно важным является системное исследование физиологических функций и деятельности человека в условиях современного производства с целью поиска путей оптимизации орудий, условий и процессов труда [2]. Для получения исчерпывающей информации о состоянии организма различных категорий лиц, занятых в сфере производственной деятельности, необходим комплексный подход, опирающийся на современные методы диагностики, особое место в котором отводится биохимическому методу исследования [3]. Однако применение биохимических методов исследований при оценке функционального состояния лиц, занятых в сфере производства, существенно затруднено из-за невозможности забора крови из вены и пальца. Это диктует необходимость изучения других биологических жидкостей человека и разработки бескровных методов, которые более пригодны в условиях реальной деятельности. Одной из наиболее доступных для исследования биологических жидкостей является слюна, а ее количественный и качественный состав зависят от влияния на организм различных эндогенных и экзогенных воздействий [4].

В связи с вышеизложенным представляется актуальным исследование состояния функциональных показателей и адаптационных возможностей организма

человека в условиях профессиональной деятельности с использованием биохимического анализа слюны.

Цель работы - определить информативность и прогностичность дополнительных физиологических показателей крови и слюны для оценки уровня адаптации применительно к группе профессионального здоровья рабочих металлургического комбината.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

С целью разработки количественного метода интегральных показателей-индексов профессионального здоровья было обследовано 100 металлургов Новолипецкого металлургического комбината в возрасте от 25 до 55 лет, которые имели стаж работы 5-30 лет.

Исследования проводились в кислородно-конвертерном цехе (ККЦ-1, ККЦ-2) ОАО «НлМк». В качестве испытуемых была выбрана бригада рабочих, которая включала в себя следующие специальности: разливщик, сталевар, подручный сталевара.

Исследования проводились до начала рабочей смены в условиях, исключающих комплексное воздействие экстремальных факторов металлургического производства. Физическое состояние металлургов характеризовалось как вполне удовлетворительное, антропометрические данные за истекшие три года сохраняли стабильность.

Обследование включало в себя оценку клинических и психофизиологических характеристик испытуемых с последующей обработкой его результатов по программе «НОРМА»; исследование биохимического статуса по показателям крови и слюны.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Уровень профессионального здоровья металлургов определялся нами с помощью компьютерной программы «НОРМА», разработанной в ГНИИИ ВМ Мо РФ. Она позволяет обнаружить качественно-количественную зависимость последовательности приспособительных реакций организма в период рабочей смены металлургов, что с большой долей вероятности можно рассматривать как стадии адаптационного процесса или изменений класса функционального состояния испытуемых. В данном исследовании мы использовали

3253

вариант программы, ориентированный на работу металлургов в горячем цехе, что и определило конкретный набор методик, используемых для оценки профессионального здоровья испытуемых.

Система «НОРМА» позволяет производить как общую оценку ПЗ обследуемых, так и его компонентов -клинического статуса, функциональной устойчивости, профессионально значимых психологических и психофизиологических качеств.

В клинический статус в качестве структурнофункциональных элементов более низкого уровня обобщения входят: статус сердечно-сосудистой системы (ССС), оцениваемый по частоте сердечных сокращений (ЧСС), систолическому, диастолическому и пульсовому артериальному давлению (АД), а также показателю вариабельности сердечного ритма, наличию экстрасистол; биохимический статус, включающий в себя содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке крови; антропометрический статус, оцениваемый по ростовесовым характеристикам.

Функциональная устойчивость оценивается по данным статоэргометрической пробы, пробы Вальсальвы, пробы на физическую работоспособность, пробы со статической мышечной нагрузкой.

Профессионально значимые психологические и психофизиологические качества определяются на основе психологических (тесты на внимание и пространственную ориентировку) и психофизиологических характеристик (критическая частота слияния мельканий, время простой сенсомоторной реакции на свет, показатель тремора кистей рук, балл оценки по методике «самочувствие - активность - настроение»).

Классификация группы здоровья каждого испытуемого осуществляется на основании правил, сформулированных экспертом, или, когда такие экспертные правила отсутствуют, путем сопоставления уровня ПЗ обследуемого со значениями реперных точек на шкале его оценок.

Разработанная система относит испытуемого к одному из классов состояний, используя рассчитанный балл ПЗ, который представляет собой величину, находящуюся в диапазоне от 2 до 5. Этот диапазон разбит на 4 поддиапазона. В зависимости от того, в каком поддиапазоне находится балл ПЗ, обследуемому присваивается та или иная группа здоровья. Поддиапазоны

баллов профессионального здоровья и соответствующие им группы здоровья представлены в табл. 1.

I класс - здоров. Все показатели по своим величинам соответствуют нормальным значениям для данного возраста популяции в условиях оперативного покоя.

II класс - практически здоров. Характеризуется умеренным увеличением ЧСС, тонуса магистральных и периферических сосудов, активацией психофизиологических функций и соответствует состояниям предстартовой готовности или умеренного возбуждения.

Ш класс - ослаблен (требует коррекции). Характеризуется выраженным спазмом сосудов, вследствие чего АД ср. превышает свои должные значения на 1015 мм рт. ст. Также налицо возрастание показателей сердечного выброса. Изменения комплекса психофизиологических данных свидетельствуют о перенапряжении функций, близких к состояниям переутомления.

IV класс - преморбидное состояние. Характеризуется резким, неадекватным состоянию покоя, приростом величин сердечного выброса крови, при значительном спазме периферических сосудов, возросшими величинами ЧСС и АД, превышающих уровень критических порогов. Резким снижением профессионально -значимых качеств, с резким понижением показателей САН. Подобная реакция свидетельствует о срыве регуляторных механизмов компенсации, вследствие кумуляции некомпенсированного утомления, общей астени-зации или возникшего заболевания.

Таблица 1

Классификация уровней профессионального здоровья

Класс функционального состояния Поддиапазоны баллов ПЗ Группа здоровья

I - здоров 4,5-5,0 Здоров

II - практически здоров 3,6-4,4 Практически здоров

III - ослаблен (требует коррекции) 3,0—3,5 Ослаблен

IV - преморбидное состояние 2,0-2,9 Преморбидное состояние

Рис. 1. Составляющие профессионального здоровья в зависимости от группы здоровья 3254

При этом, как следует из данных, приведенных на рис. 1, у 65 % рабочих были снижены функциональные резервы и они нуждались в мероприятиях по реабилитации. 8 обследованных попали в группу «здоров», 15 металлургов в группу «практически здоров» и 12 человек в группу «ослаблен». IV класс функционального состояния, или «преморбидное состояние», был установлен более чем у половины обследованных и составил 55 металлургов.

При рассмотрении изменения составляющих профессионального здоровья у металлургов с различными его уровнями установлено, что у лиц «ослабленных» или находящихся в предболезненном состоянии снижались клинический статус и функциональная устойчивость (рис. 1).

Как показано на рис. 1, у рабочих, которые нуждались в реабилитационных мероприятиях, снижалась та составляющая профессионального здоровья, в определении которой важную роль играют исследования уровня холестерина и триглицеридов в крови.

Особую значимость приобретает контроль уровня профессионального здоровья спустя полгода после очередного отпуска, когда число лиц, нуждающихся в коррекции, значимо возрастает. Как показали исследования, уже после 6 месяцев работы 57 %, а после 9 месяцев - 83 % металлургов нуждались в реабилитационных мероприятиях.

При обследовании по программе «НОРМА» биохимический статус, являющийся составной частью клинического, оценивался по содержанию в крови холестерина и триглицеридов. В нашей работе было расширено число исследуемых биохимических параметров крови с целью определения других информативных показателей и сопоставления их значений с показателями содержания этих же ингредиентов в слюне обследуемых металлургов. Биохимический статус оценивался по содержанию в крови и слюне испытуемых мочевины, глюкозы, кортизола, холестерина, триглицеридов, АЛТ, ионов натрия, калия.

Между выделенными в исследованиях четырьмя группами обследуемых (1-я группа - «здоров»; 2-я группа - «практически здоров»; 3-я группа - «ослаблен»; 4-я группа - «преморбидное состояние») был проведен сравнительный статистический анализ, который показал, что среди перечисленных выше физиологических показателей крови статистически достоверные изменения в зависимости от уровня профессио-

нального здоровья претерпевали мочевина, холестерин, триглицериды, глюкоза и АЛТ.

Результаты исследований физиологического статуса крови металлургов представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что у металлургов, относящихся к группе «здоров», содержание в крови холестерина, триглицеридов, мочевины, глюкозы, АЛТ, натрия, калия и кортизола находилось в пределах нормы.

Изучаемые показатели крови у рабочих 2 группы (практически здоров) характеризовались статистически недостоверными (р > 0,05) изменениями концентрации натрия, калия и кортизола, увеличением концентрации холестерина на 6 %, триглицеридов на 20,4 %, мочевины на 25 %, глюкозы на 3,4 % и возрастанием на 33 % содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями крови испытуемых 1 группы, причем содержание холестерина, триглицеридов, мочевины и АЛТ превышало нормальное значение.

Изучаемые показатели крови у испытуемых 3 группы (ослаблен) характеризовались статистически недостоверными (р > 0,05) изменениями концентрации натрия, калия и кортизола, увеличением концентрации холестерина на 22,5 %, триглицеридов на 32,6 %, мочевины на 31,8 %, глюкозы на 6,6 % и отчетливым - на 50 % возрастанием содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями крови испытуемых 1 группы.

Изучаемые показатели крови у металлургов 4 группы (преморбидное состояние) характеризовались статистически недостоверными (р > 0,05) различиями в концентрации натрия, калия и кортизола, более высокими концентрациями холестерина (на 27,0 %), триглицеридов, (на 37,5 %), мочевины (на 33, 3%), глюкозы (на 9,6 %) и отчетливым на 55,5 % возрастанием содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями крови испытуемых 1 группы

Как показали исследования, биохимические показатели можно достаточно четко разделить на две группы: первая - те, значения которых очевидно зависели от функционального статуса испытуемых, а именно: холестерин, триглицериды, мочевина и АЛТ; и вторая - те, значения которых достоверно не отличались у летчиков с разным уровнем профессионального здоровья, -это натрий, калий и кортизол. Промежуточное положение занимал уровень глюкозы в крови испытуемых, значения, которого менялись в узких границах.

Таким образом, помимо определения показателей холестерина и триглицеридов в крови для интегральной

Таблица 2

Физиологические показатели крови металлургов в зависимости от группы здоровья, п = 100

Показатели Группы

1 (п = 8) 2 (п = 15) 3 (п = 12) 5) 6 II (п 4

Холестерин, ммоль/л 6,2 ± 0,4 6,6 ± 0,3* 8,0 ± 0,1 ** 8,5 ± 0,2 ***

Триглицериды, ммоль/л 1,75 ± 0,3 2,2 ± 0,1** 2,6 ± 0,2** 2,8 ± 0,1***

Мочевина, ммоль/л 6,0 ± 0,4 8,0 ± 0,3* 8,8 ± 0,3*** 9,0 ± 0,3***

Глюкоза, ммоль/л 5,6 ± 0,3 5,8 ± 0,2* 6,0 ± 0,1** 6,2 ± 0,1**

АЛТ, моль/л 0,8 ± 0,5 1,2 ± 0,1** 1,6 ± 0,2*** 1,8 ± 0,3***

Натрий, ммоль/л 115,2 ± 1,6 124,7 ± 1,2 128,4 ± 1,3 135 ± 1,4

Калий, ммоль/л 3,0 ± 0,2 3,0 ± 0,1 2,8 ± 0,2 3,0 ± 0,2

Кортизол, нмоль/л 600,5 ± 3,3 625 ± 3,8 638,1 ± 2,1 641,5 ± 1,0

Примечание: * - прир < 0,05; ** - прир < 0,01; *** -р < 0,001 по сравнению с первой группой.

3255

оценки уровня профессионального здоровья летного состава и рабочих металлургического комбината в качестве дополнительного метода может быть использовано определение в крови мочевины, глюкозы и АЛТ.

В соответствии с задачами, поставленными в данном исследовании, мы оценили физиологические показатели слюны при обследовании профессионального здоровья у этих же металлургов. Биохимический статус оценивался по содержанию в слюне холестерина, триглицеридов, мочевины, глюкозы, АЛТ, натрия, калия, кортизола. Проведенные исследования показали, что среди перечисленных выше показателей слюны статистически достоверные изменения в зависимости от уровня профессионального здоровья претерпевали мочевина, холестерин, триглицериды, глюкоза и АЛТ.

Результаты исследований биохимического статуса слюны металлургов представлены в табл. 3.

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что изучаемые показатели слюны у металлургов 2 группы (практически здоров) характеризовались статистически недостоверными (р > 0,05) изменениями концентрации натрия, калия и кортизола, увеличением на 8,3 % концентрации холестерина, на 25 % триглицеридов, на 19,4 % мочевины, на 3,8 % глюкозы и отчетливым на 33,3 % возрастанием содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями слюны испытуемых 1 группы.

Изучаемые показатели слюны у рабочих 3 группы (ослаблен) характеризовались статистически недостоверными (р > 0,05) изменениями концентрации натрия, калия и кортизола, увеличением на 21,4 % концентрации холестерина, на 40 % триглицеридов, на 23,6 % мочевины, на 13,7 % глюкозы и отчетливым на 64,2 % возрастанием содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями слюны испытуемых 1 группы.

Изучаемые показатели слюны у обследуемых металлургов 4 группы (преморбидное состояние) характеризовались незначительными, статистически недостоверными (р > 0,05) изменениями концентрации натрия, калия и кортизола, значительным увеличением -на 29 % концентрации холестерина, на 45,4 % триглицеридов, на 35,5 % мочевины, на 16 % глюкозы и отчетливым - на 66,6 % возрастанием содержания в крови АЛТ по сравнению с показателями слюны испытуемых 1 группы.

Анализ полученных данных показал, что, так же как и в случае с исследованием крови, можно выделить две группы показателей, по-разному изменяющих свои значения в зависимости от функционального статуса летчика: первая - те, значения которых прямо зависели от функционального статуса испытуемых, а именно: холестерин, триглицериды, мочевина и АЛТ; и вторая - те, значения которых достоверно не отличались у испытуемых с разным уровнем профессионального здоровья - это натрий, калий и кортизол. Промежуточное положение занимал уровень глюкозы в крови испытуемых, значения которого менялись довольно в узких границах.

ВЫВОДЫ

Полученные данные свидетельствуют о тесной взаимосвязи уровня профессионального здоровья обследуемой популяции рабочих металлургического комбината, определенного по комплексу клиникобиохимических, морфо-функциональных, психофизиологических, психологических показателей с установленными в наших исследованиях значениями: во-первых, дополнительных показателей сыворотки крови и, во-вторых, данных физиологического анализа слюнного секрета испытуемых.

Выявленные в процессе обработки данных значения различий указанных показателей физиологического анализа крови и слюны можно, на наш взгляд, рассматривать в качестве критериальных при определении функционального уровня профессионального здоровья испытуемого.

Таким образом, определены физиологические показатели слюны, а именно, содержание холестерина, триглицеридов, мочевины, глюкозы и аланинамино-трансферазы, величина которых различна в зависимости от уровня профессионального здоровья металлургов. Установленные в исследованиях сходные степени изменения аналогичных показателей в сыворотке крови свидетельствуют о том, что комплекс этих показателей может быть использован в качестве дополнительного метода при интегральном определении индексов профессионального здоровья рабочих металлургического комбината.

Таблица 3

Физиологические показатели слюны металлургов в зависимости от группы профессионального здоровья,

п = 100

Показатели Группы

1

Холестерин, ммоль/л 0,22 ± 0,03 0,24 ± 0,01* 0,28 ± 0,02** 0,31 ± 0,03**

Триглицериды, моль/л 0,06 ± 0,02 0,11 ± 0,01** 0,12 ± 0,02** 0,13 ± 0,02*

Мочевина, ммоль/л 2,9 ± 0,3 3,8 ± 0,2* 3,9 ± 0,1*** 4,5 ± 0,1***

Глюкоза, ммоль/л 0,05 ± 0,02 0,052 ± 0,012 0,058 ± 0,01** 0,06 ± 0,02**

АЛТ, ммоль/л 0,01 ± 0,003 0,03 ± 0,007* 0,028 ± 0,008** 0,03 ± 0,04**

Натрий, ммоль/л 15,5 ± 0,6 16,8 ± 0,8 17,1 ± 0,5 16,5 ± 0,1

Калий, ммоль/л 20,3 ± 0,7 22,1 ± 0,4 23,6 ± 0,6 22,3 ± 0,3

Кортизол, нмоль/л 16,7 ± 1,6 16,8 ± 1,2 15,5 ± 1,3 14,6 ± 1,1

Примечание: * - при р < 0,05; ** - при р < 0,01; *** -р < 0,001 по сравнению с первой группой.

3256

ЛИТЕРАТУРА

1. Бобровницкий И.П., Пономаренко В. А. Антропоэкологические аспекты профессионального здоровья и некоторые биохимические подходы в проблеме его оценки у лиц опасных профессий // Косм. биол. 1991. Т. 25. № 2. С. 31-36.

2. Гетьман П.И. Безопасность труда сталевара и подручного сталевара конвертерного цеха. М.: Металлургия, 1982. 48 с.

3. Зиньковский М.М. Безопасность производственных процессов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1979. 166 с.

4. Карнаух Н.Г., Костенко Т.П., Левина Е.В., Билык Л.И. Изменения в функциональном состоянии организма рабочих горячих цехов // Гигиена и санитария. 1993. № 3. С. 32-34.

Поступила в редакцию 11 октября 2013 г.

Nevzorova E.V., Gulin A.V., Zasyadko K.I. DEVELOPMENT OF QUANTITATIVE METHOD OF DETERMINATION OF INTEGRAL INDEX OF METALLURGISTS’ PROFESSIONAL HEALTH USING DATA OF SALIVA BIOCHEMICAL ANALYSIS

The work analyzes the information content and predictability of biochemical parameters of blood and saliva to assess the level of adaptation for a group of professional health workers of the metallurgical plant.

Key words: professional health; biochemical blood analysis; saliva biochemical analysis.

3257