Сварочный аэрозоль как фактор риска развития болезней органов кровообращения

14

ЗНиСО

май №5

пищеварения (20,4 %). В группе сравнения превалировали болезни системы кровообращения (36,4 %), органов пищеварения (20,8 %), травмы (16,1 %). При проведении количественной оценки относительного риска и этиологической доли профессионального риска (EF) установлено, что в основной группе болезни органов дыхания (EF = 61,8) имели высокую степень профессиональной обусловленности, в группе сравнения болезни системы кровообращения имели среднюю степень профессиональной обусловленности(EF = 34,2).

Проведённые исследования позволили обосновать и внедрить комплекс организационных, технологических, санитарно-технических и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на улучшение условий труда и сохранение здоровья работников ведомственной охраны железнодорожного транспорта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биккинина Г.М., Исхаков Э.Р. Факторы, влияющие на состояние здоровья сотрудников органов внутренних дел //Вестник Уральской медицинской академической науки. 2009. № 1. С. 4—6.

2. Вильк М.Ф., Капцов В.А., Панкова В.Б. Профессиональный риск работников железнодорожного транспорта. М.: РЕИНФОР, 2008. 447 с.

3. Виткина Т.И., Косолапов А.Б., Кику П.Ф. Экологические аспекты распространения иммунопатологии на Дальнем Востоке. Владивосток: ДВГАЭУ, 2001. 137 с.

4. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STA-TISTICA. М.: МедиаСфера, 2002. 312 с.

Контактная информация:

Транковская Лидия Викторовна, тел.8 (902) 556-87-49, 8 (914) 967-01-17, e-mail: trankovskaya@mail.ru

Contact information:

Тrankovskaya Lidij,

phone 8 (902) 556-87-49, 8 (914) 967-01-17, e-mail: trankovskaya@mail.ru

-V-

СВАРОЧНЫЙ АЭРОЗОЛЬ КАК ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНЕЙ ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ

М.В. Чащин2, Д.Г. Эллегсон3, Я.С. Кабушка2, И. Селдефлот3, И. Томассен3, В.П. Чащин1

WELDING FUMES LIKE IMPAKT FACTOR OF INFLAMINATION

AND COAGULATION

M.V. Chashchin, D.G. Ellingsen, I.S. Cabushka, I. Seljeflot, Y. Thomassen, V.P. Chashchin

ТБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» 2Городской центр профпатологии СПб ГБУЗ «Городская Мариинская больница» 'Национальный институт профессионального здоровья

Результаты эпидемиологического исследования показали, что загрязнение воздуха рабочей зоны сварочным аэрозолем способствует повышению риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Проведенный анализ биомаркеров системного воспаления, эндотелиальной и тромбо-цитарной активности и коагуляции выявил тенденции к повышению средних концентраций TNF-альфа, P-селектина, D-димера, фрагмента протромбина 1+2 в крови сварщиков.

Ключевые слова: сварочный аэрозоль, наноразмерные аэрозоли, биомаркеры, эпителиальная и тромбо-цитарная активность, коагуляция

Epidemiological studies have shown exposure to particles in welding fumes be a risk factor for cardiovascular disease. In this study circulating biomarkers of systemic inflammation, endothelial and platelet activation and markers of coagulability were examined. The GM concentration of TNF-a, P-selectin, D-dimer and AM concentration of Prothrombin-fragment 1+2 were higher in the welders.

Keywords: weldingfumes, ultrafine particulate matter, biomarkers, activation of endothelial cells and platelets, coagulation

На всех этапах развития прогресса человек подвергался воздействию наноразмерных аэрозолей, однако интенсивность его резко возросла в последние сто лет в связи с технологической революцией. Несмотря на целый ряд исследований о патоморфологических механизмах, причинах высокой чувствительности организма, повышения риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы человека по отношению к воздействию наноразмерных аэрозолей, остаются пробелы в системе медицинских знаний, касающиеся биологических маркеров экспозиции и эффекта их воздействия [2, 4]. Особый интерес представляют наиболее массовые профессиональные группы, подвергающиеся интенсивному воздействию наноаэрозолей, например, сварщики. В процессе сварки воздух рабочей зоны загрязняется газопаровой смесью сложного химического состава.

В результате ее рассеяния из высокотемпературной зоны дугового разряда в окружающую среду с более низкой температурой происходит охлаждение, коагуляция и конденсация паровой фазы с образованием мельчайших твёрдых частиц, взвешенных в потоке газов.

Смесь газов и мельчайших твёрдых частиц называется сварочным аэрозолем (СА) [1]. Процесс образования отдельных частиц начинается непосредственно у электрической дуги, где они преимущественно имеют сферическую форму и размер от 50 до 300 пт [9]. Распределение общей массы аэрозоля относится к унимодальному типу, в которой большая часть частиц имеет среднегеометрический аэродинамический диаметр от 0,29 до 0,59 цт [6]. Измерения большого числа частиц показали, что в процессе сварки синтезируются частицы нормальной логарифмической формы

МАЙ №

15

с медианой 120 nm, такие частицы относятся к респирабельной фракции пыли, которая легко проникает в самые глубокие отделы легких [5]. с^ Размер частицы определяет ее способность проникать через мембрану альвеолярного барьера. alz Например, минимальная проникающая способность частиц с диаметром 0,5 цт составляет око-1— ло 25 % от всех частиц этого размера, попавших в нижние отделы легких. С уменьшением диаметра частиц доля частиц, проникающих в кровь через альвеолярную мембрану, увеличивается.

Организм человека, воспринимая наноча-стицы как чужеродные агенты, в ответ на вторжение запускает свои защитные механизмы [3]. Физическое повреждение тканей генерирует воспалительный ответ. Этот процесс является комплексным взаимодействием между клетками и рядом экстраклеточных мессенджеров. Среди них присутствуют цитокины, которые индуцируют воспаление (провоспалительные медиаторы) или уменьшают его (антивоспалительные медиаторы). Развитие местного воспаления легочной ткани приводит к системному воспалению, которое активизирует биохимические реакции в клетках эндотелия и тромбоцитах, что в последующем увеличивает тенденцию к процессам коагуляции клеток крови, развитию тромбозов [3, 4]. Таким образом, анализ изменений концентраций в крови некоторых химических соединений (биомаркеров) позволяет судить об интенсивности повреждающего действия и возрастании риска развития болезней органов кровообращения, наступающее в ответ на воздействие наноразмерных аэрозолей.

Материалы и методы. В качестве основной группы исследования были выбраны 70 электросварщиков и 74 рабочих из группы контроля. Средний возраст участников основной и контрольной групп был 37,1 и 37,3 лет соответственно. Соотношение курильщиков в обеих группах не имело статистически значимых различий и составило у сварщиков 48 % (p = 0,50). Индекс массы тела в изучаемых группах составил 25,5 и 25,0 кг/м2 соответственно (p = 0,37). Среднегеометрические концентрации сварочного аэрозоля на рабочих местах электросварщиков составили 8,1 мг/м3 (в диапазоне от 1,4 до 154,0 мг/м3).

Пробы воздуха были отобраны в течение двух рабочих смен с помощью индивидуального пробоотборника фирмы SKC. Пробы крови из локтевой вены в специальные вакутайнеры были взяты с 8 до 9 ч утра после рабочей смены. В качестве изучаемых биологических маркеров были выбраны индикаторы системного воспаления: фактор некроза опухолей TNF-альфа (TNF-a), интерлейкин-6 (ИЛ-6), С-реактивный белок (СРБ); индикаторы эндотелиальной и тромбо-цитарной активности — рецептор CD40 лиганд (CD40L), P-селектин; индикаторы коагуляции — тканевой фактор (тканевой тромбопластин), D-димер, фрагмент протромбина 1+2 (F1+2).

Результаты и обсуждение. Анализ концентраций биологических маркеров показал, что средние концентрации С-реактивного белка и

ИЛ-6 в изучаемых группах находились на сопоставимых уровнях, тогда как содержание TNF-альфа было статистически значимо выше в крови сварщиков — 1,8 пг/мл против 1,1 пг/мл в контрольной группе (p < 0,001). Наиболее высокие среднегеометрические концентрации P-селектин обнаружены в основной группе по сравнению с контрольной, 82 и 68 нг/мл соответственно (p =

0.007.. Содержание CD40 лиганда в крови электросварщиков при сравнении с контрольной группой не имело статистически значимых различий. Концентрации тканевого фактора в изучаемых группах также были сопоставимы, однако уровень других биомаркеров коагуляции фрагмента протромбина 1+2 и D-димера был достоверно выше в крови электросварщиков. Содержание F1+2 составило 1383 и 835 пмоль/л соответственно (p < 0,001), среднегеометрические концентрации D-димера — 462 и 233 нг/мл (p = 0,001). Проведенный мультирегрессионный линейный анализ полученных показателей по отношению к другим факторам влияния (возрасту, индексу массы тела, курению и употреблению алкоголя) не изменил результата.

Таким образом, в ходе исследования циркулирующих в крови биологических маркеров установлена активация процессов свертывания крови в профессиональной группе сварщиков, подвергающихся интенсивному воздействию сварочного аэрозоля. Повышенные концентрации P-селектина в изучаемой группе могут свидетельствовать об увеличении эндотелиальной и тромбо-цитарной активности, приводящей к нарушению микроциркуляции во всех органах и системах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Явдощин И.Р. Образование сварочного аэрозоля при дуговой сварке плавлением и его гигиеническая оценка /Явдощин И.Р., Походня И.К. //Сб.: Труды 1-й Международной научно-практической конференции «Защита окружающей среды, здоровье, безопасность в сварочном производстве» 11 — 13 сентября 2002 г. Одесса, С. 38—55.

2. Afshari A, Matson U, Ekberg LE. Characterization of indoor sources of fine and ultrafine particles: a study conducted in a full-scale chamber //Indoor Air 2005;15:141 — 150.

3. Antonini J.M., Taylor M.D., Zimmer A.T., Roberts J.R. Pulmonary responses to welding fumes: role of metal constituents //Journal Toxicology Environmental Health 2003; 67: 233—249.

4. Cascio W.E., Cozzi E., Hazarika S., Devlin R.B. Cardic and vascular changes in mice after exposure to ultrafine particulate matter // Inhaled Toxicology 2007; 19(1) 67—73.

5. Dag Ellingsen et al. The bioavailabilty of manganese in welders in relation to its solubility in welding fumes. // J. Environmental Science Processes and Impacts (Environ.Sci. Processes Impacts). 2013; 15, 357—365.

6. Hewett P. The particle size distribution, density, and specific surface area of welding fumes from SMAW and GMAW mild and stainless steel consumables // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 1995; 56, 128—135.

Контактная информация:

Чащин Максим Валерьевич, тел. 8 (812) 275-73-77, e-mail: m.chashchin@mariin.ru

Contact information: Chashchin Maxim, phone 8 (812) 275-73-77, e-mail: m.chashchin@mariin.ru