Стан показників проникності біомембран у осіб працюючих в умовах пилоутворюючих виробництв

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Стан біомембран є одним з найважливіших факторів регуляції гомеостазу та забезпечення біохімічних і фізіологічних процесів в організмі, зміна в їх структурі та функції розглядається як одна з основних універсальних ланок у патогенезі різних захворювань [4, 6]. Для осіб, які працюють в умовах пилоутворювальних виробництв, зокрема ливарного, це, в першу чергу, можливість розвитку порушень функціонування бронхолегеневої системи. Як відомо, в робочій зоні цього виробництва присутня низка шкідливих факторів: мікроклімат, вібрація, шум, інфрачервоне випромінювання, напруженість і важкість праці, проте найбільш небезпечним за агресивністю впливу на організм робітників вважається пил, що вміщує переважно вільний кварц (S02). [1, 5].

Метою дослідження було з'ясування впливу промислового пилу на проникність біомембран працюючих осіб у порівнянні зі здоровими особами, а також виявлення особливостей проникності біомембран у робітників з порушеннями вентиляції легень.

Дослідження проводилося на клінічній базі науково-дослідного інституту гігієни праці та професійних захворювань Харківського національного медичного університету (НДІ ГП та ПЗ ХНМУ) у рамках НДР «Клініко-епідеміологічні дослідження стану здоров'я та умов праці з впровадженням концепції управління ризиками професійної та виробничо-обумовленої захворюваності у працівників машинобудування, які працюють у шкідливих та небезпечних умовах», № державної реєстрації 01080005245.

У дослідженні брали участь 107 практично здорових осіб, які були розподілені залежно від стажу роботи в умовах підвищеної концентрації пилу на 4 групи: особи зі стажем до 10 років, 11-20 років, 21-30 років, більше 30 років, а також 101 особа з обструктивним типом порушення вентиляції (ОТПВ), який зумовлений хронічним обструктивним захворюванням легень та 41 особа з рестриктивним типом порушення вентиляції (РТПВ), який зумовлений дифузним пневмофіброзом. Усі обстежувані підписали інформовану згоду на участь у дослідженні.

До групи контролю увійшли 30 клінічно здорових добровольців, які співпадали з основною групою за віком та статтю, не піддавалися впливу шкідливих факторів виробництва і не мали порушень вентиляції легень.

Стан еритрону обстежуваних оцінювали за динамікою проникності еритроцитарних мембран (ПЕМ) та перекісного гемолізу еритроцитів (ПГЕ) за допомогою кривої сечовинного гемолізу, яка характеризується ступенем гемолізу суспензії еритроцитів у суміші ізотонічних розчинів сечовини (120, 135, 150, 165, 180 и 195 мМ/л) і хлориду натрію [2]. В результаті пасивного транспорту створюється гіперосмолярна концентрація сечовини всередині еритроцитів, це викликає їх осмотичне набухання і подальший гемоліз. Ступінь його залежить від швидкості фільтрації сечовини через пори плазматичної мембрани. В дослідженні наведено показник проникності еритроцитів при вмісті сечовини в розчині 150 мМ/л, а також враховувалися показник швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ) та час згортання крові [3].

Вважається, що при всьому різноманітті ефектів, викликаних продуктами перекисного окиснення ліпідів на клітину, найважливіший це дія на проникність біомембран, порушення цього механізму може лежати в основі розвитку багатьох патологічних процесів. Яким чином вплив промислового пилу, що містить кварц, може позначитися на стані клітинних мембран і в цілому на метаболізмі клітини було простежено на прикладі дослідження проникності еритроцитів периферичної крові (табл. 1).

ПЕМ щодо одновалентних аніонів (сечовини) достовірно знижується відносно контролю (18,80±1,45) у всіх групах: в групі до 10 років відхилення складали 37,1 % (11,83±1,40), 11-20 років 37,5 % (11,76±2,29), 21-30 років 46,1 % (10,14±1,92), більше 30 років 48,1 % (9,76±1,72) (Табл. 1).

Зміни ПГЕ мали інший характер. У групах з меншим стажем до 10 років і 11-20 років показники зберігалися на рівні контролю (11,04±1,74), за більш тривалого контакту зі шкідливим фактором спостерігалося достовірне підвищення показників ПГЕ: в групі 21-30 років на 41,0 % (15,57±1,35), а для осіб зі стажем понад 30 років на 44,3 % (15,94±1,79).

З огляду на те, що на еритроцитарні мембрани, як безпосередньо так опосередковано, діє комплекс стимулювальних факторів антиоксидантного захисту, отримані результати, ймовірно, свідчать про процеси спрямовані на збереження морфологічної цілісності клітини.

Таблиця 1. Показники стану еритроцитарних мембран у обстежених здорових робітників в залежності від тривалості професійного контакту пилом

Примітка. *зрушення достовірні в порівнянні з групою контролю (Р <0,05)

Однак при збільшенні стажу компенсаторні механізми у обстеженого контингенту, можливо, не досить ефективні, про що свідчить динаміка зрушень швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ). І якщо при стажі до 10 років достовірних відмінностей з контролем (5,15±0,23) не з'являлося, то при збільшенні стажу реєструвались достовірно зростаючі зрушення: у групі 11-20 років на 35,9 % (7,00±0,81), 21-30 років на 47,0 % (7,57±0,94) і більше 30 років на 77,5 % (9,14±1,30).

Для дослідження стану еритрону оцінювали інтегральний показник час згортання крові, який певною мірою відображає стан метаболізму, функцію клітинних елементів, а також стан тканинних факторів. Достовірне скорочення часу згортання крові у всіх стажевих групах у межах 20,2-25,6 % порівняно з показниками контролю (4,84±0,23) опосередковано свідчить про присутність комплексних порушень обмінних процесів складових крові при контакті з шкідливим виробничим фактором, у даному випадку з пилом.

При порівнянні описаних показників здорових робітників і робітників з порушеннями вентиляції бронхолегеневої системи було виявлено ряд відхилень (табл. 2). З таблиці видно, що ПЕМ істотно порушена у робітників з ОТПВ і РТПВ порівняно з показниками здорових осіб (10,87±0,98), які знаходилися в аналогічних умовах виробництва.

Таблиця 2

Слід зазначити, що більшою мірою порушення виявлялися у осіб з ОТПВ (24,60±2,96), оскільки в цій групі зрушення досягало 126,3 %, тоді як для осіб з РТПВ (18,90±2,43) підвищення склало 73,9 %. Така ж динаміка спостерігалася за ПГЕ: у осіб з ОТПВ (34,17±2,08) цифри ПГЕ більш ніж 2,5 рази (на 154,4 %) перевершували рівень ПГЕ здорових робітників (13,43±1,40), при цьому істотних відмінностей за цим показником у осіб з РТПВ не реєструвалося. Процеси метаболічних порушень біомембран у обстежених осіб супроводжувалися достовірним зростанням ШОЕ в обох типах порушення вентиляції: на 66,0 % в групі осіб з ОТПВ (12,53±1,30) та на 130,7 % у осіб з РТПВ (17,42±3,04).

Таким чином, проведені дослідження виявили ряд відхилень функціональної активності еритроцитарних мембран: у здорових робітників це зменшення ПЕМ що, можливо, свідчить про ущільнення структури мембрани, та ускладнення взаємодії клітини з міжклітинним середовищем організму; у робітників з порушеннями вентиляції легень підвищення ПЕМ та посилення процесів пасивної фільтрації іонів і невеликих молекул через дефекти мембрани. З огляду на функціональні особливості еритроцитарних мембран за впливу комплексу несприятливих факторів, а також їх резистентність, тобто здатність протистоятиме руйнівній дії перекисного окиснення ліпідів, можна говорити про можливе порушення компенсаторних механізмів у осіб, які тривалий час знаходяться в умовах підвищеної запиленості та значний ризик розвитку патології при поєднанні з порушеннями роботи імунної системи.

Висновки

Дослідження еритрону здорових робітників показало, що тривалий професійний контакт з пилом сприяє зниженню проникності еритроцитарних мембран та послабленню стійкості цих клітин до гемолізу.

Аналіз стану еритроцитарних мембран осіб, які працюють в умовах ливарного виробництва та мають бронхолегеневу патологію, вказує на зрушення компенсаторних механізмів, вираженість яких залежить від типу порушень вентиляції легень.

Література

еритроцитарний мембрана фізіологічний гомеостаз

1. Калмиков О. О. Імунозапальні аспекти професійної патології органів дихання / О. О. Калмиков // Світ медицини та біології. 2012. № 4. С. 123-126.

2. Колмакова В. И. Значение определения проницаемости эритроцитарных мембран (ПЭМ) в диагностике хронических заболеваний печени / В. И. Колмакова, В. Г. Радченко // Тер. архив. 1982. Т. 24, № 2. С. 52-62.

3. Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник / под ред. В. В. Меньшикова. М.: Медицина, 1987. 368 с.

4. Показатель проницаемости эритроцитарных мембран в оценке функционального состояния организма В. А. Мойсеенко, Л. И. Антоненко, Л. Л. Аршинникова, К. Ш. Арутюнова и др. // Крымский терапевтический журнал. 2007. Т. 2, № 2. С. 103-107.

5. Полякова И. Н. Актуальные вопросы профессиональных заболеваний легких и перспективные направления исследований / И. Н. Полякова // Медицина труда и промышленная экология. 2007. № 7. С. 1-5.

6. Чеснокова Н. П. Особенности структуры и функций эритроцитарной мембраны / Н. П. Чеснокова, Е. В. Понукалина, М. Н. Бизенкова // Успехи современного естествознания. 2015. № 1-2. С. 328-331.

Размещено на Allbest.ru