ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ РАБОЧИХ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА

Бойко В.И.¹, Ярыга В.В.², Доценко Ю.И.³, Бойко О.В.⁴, Мухамедзянова Р.И.⁵, Гудинская Н.И.⁶

^1,2,3Доктор медицинских наук, профессор, кандидат медицинских наук; кандидат медицинских наук, доцент,

ФГБОУ ВО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ, Астраханский филиал» Минобрнауки России

^4,5,6Доктор медицинских наук, доцент; кандидат медицинских наук, доцент,  кандидат медицинских наук,

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России

ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ РАБОЧИХ  АСТРАХАНСКОГО ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА

Аннотация

Целью исследования являлось установление некоторых гематологических и биохимических показателей крови у рабочих, занятых на предприятии по переработке газа и конденсата с высоким содержанием сероводорода. Выяснено, что комплекс профессионально-производственных вредностей, характерных для переработки природного газа и конденсата на Астраханском газоперерабатывающем заводе, оказывает определенное влияние на состояние эритроцитов и гемоглобина рабочих основных производств, которое проявляется в усилении эритроцита, в снижении среднего содержания гемоглобина в эритроцитах, в уменьшении коэффициента анизотропии, снижении содержания сульф- и метгемоглобина у рабочих ряда производств.

Ключевые слова: гематологические показатели, биохимические показатели крови, поллютанты, факторы окружающей среды,  эритроциты, сульфгемоглобин, метгемоглобин.

Bojko V.I.¹, Jaryga V.V.², Docenko J.I.³, Bojko O.V.⁴, Muhamedzjanova R.I.⁵, Gudinskaja N.I.⁶

^1,2,3 MD, Professor; MD; MD, Associate professor of the FSBEI HE "Russian Academy of National Economy and Public Service under the President of the Russian Federation, Astrakhan Branch", Ministry of Education and Science of Russia

^3,4,5 MD, Associate professor; MD, Associate professor; MD of the FSBEI HE "Astrakhan State Medical University", Ministry of Health of Russia

HEMATOLOGICAL AND BIOCHEMICAL INDICATORS OF BLOOD OF ASTRAKHAN GAS-PROCESSING PLANT WORKERS

Abstract

The goal of this study was to establish some hematologic and biochemical indicators of blood of workers employed in gas and condensate processing plant with a high hydrogen sulfide content. It is found out that the complex of occupational hazards, which are typical for the processing of natural gas and condensate at the Astrakhan gas processing plant exerted a certain influence on the state of red cells and hemoglobin in the main production facilities, which are manifested in the increase of red cells, in the reduction of the mean hemoglobin content in erythrocytes, anisotropy, a decrease in the content of sulf- and methemoglobin in workers in a number of industries.

Keywords: hematologic indicators, biochemical indicators of blood, pollutants, environmental factors, erythrocytes, sulfogemoglobin, methemoglobin.

Современные предприятия по переработке природного газа и конденсата с высоким содержанием сероводорода характеризуется комплексом неблагоприятных факторов производственной среды, среди которых основными являются: загрязнение воздуха рабочей зоны поллютантами - двуокисью серы, оксидами азота, углерода, сероводородом, меркаптанами, предельными и непредельными углеводородами, пылью комовой серы, а также производственным шумом, неблагоприятными микроклиматическими условиями [1, С. 18], [2, С. 300], [3, С. 171]. Одной из наиболее чувствительных к изменениям гомеостаза организма, вследствие комбинированного и сочетанного действия производственных факторов, является система крови. Некоторые из химических веществ вызывают изменения гемопоэза, другие нарушают синтез порфирина и гема в гемоглобине, третьи вызывают изменение состава гемоглобина и вызывают гемолиз [4, С. 45], [5, С. 819].

Целью исследования была оценка как биохимических так  и других показателей красной крови у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода (АГПЗ).

Гематологические исследования проводили на автоматическом гематологическом анализаторе «Sistem 9000 Plus» (Serono), рассчитанный на регистрацию 18 показателей клеточного состава крови. Определялись следующие параметры: общее содержание эритроцитов (RBC); общее содержание гемоглобина (HGB); средний корпускулярный объем эритроцитов (MCV); среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН); коэффициент анизотропии (RDW).

Изучение концентраций мет- и сульфогемоглобина проводилось спектрофотометрически на приборе КФК-3.

Определение пуриновых соединений в эритроцитах проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе модели Waters LS System и колонок IC-PAK-C18 для обращенно-фазной хроматографии.

Функциональные свойства эритроцитов оценивали по осмотической и кислотной резистентности с последующим построением эритрограмм.

Материалом для гематологических и биохимических исследований была кровь 530 рабочих, полученных во время проведения профилактических осмотров, стаж работы которых на производствах завода был различным. Контрольным материалом служила кровь доноров Астраханской областной станции переливания крови, соответствующих по возрасту и полу и не работающих в газоперерабатывающей, нефтяной и химической промышленности.

Проведенные гематологические исследования показали, что содержание эритроцитов повышено практически во всех стажевых группах. При этом содержание гемоглобина не превышало контрольных величин (143,6±1,4). Было установлено заметное снижение среднего содержания гемоглобина в эритроците, по отношению к контрольной группе (38,64±0,36), то есть меняется насыщенность эритроцитов рабочих гемоглобином. Наиболее ярко этот показатель выражен у рабочих со стажем работы 4-6 лет и, по-видимому, зависит от степени эритроцитоза - чем выше число эритроцитов, тем ниже концентрация гемоглобина в одной клетке.

Средний объем эритроцитов в исследуемых группах не изменялся по отношению к контролю и составил (83,63±0,75). Выявлено снижение коэффициента анизотропии у рабочих основных производств, что может отражать степень гетерогенности эритроцитов.

Установлено снижение содержания меттемоглобина у рабочих всех основных и вспомогательных производств. При анализе уровня содержания меттемоглобина в большинстве изучаемых стажевых групп рабочих АГПЗ выяснено, что он так же снижен по сравнению с контролем. Исходя из проведенных ранее исследований и полученных нами данных очевидно, что приспособительные реакции в организме рабочих начинают проявляться уже в первые три  года работы и наиболее выражены в 4-6 лет стажа работы. В то время, как при стаже более 10 лет начинается, по-видимому, новая ступень адаптации организма [6, С. 20], [7, С. 877], [8, С. 821], [9, С. 54], [10, С. 94].

В период адаптации усиливается эритропоэз, что влечет за собой увеличение количества молодых форм эритроцитов, в которых содержание г-6-Ф-дегидрогеназы повышено, в связи с этим количество метгемоглобина в них снижается. По нашим данным, уровень содержания метгемоглобина в большинстве изучаемых групп рабочих АГПЗ снижен по сравнению с контролем, что можно объяснить влиянием вредных производственных факторов, вызывающих гипоксию смешанного генеза, и включением вышеназванного адаптационного механизма. С другой стороны, принимая во внимание, что метгемоглобин в организме играет защитную детоксицирующую роль, особенно пo отношению к H₂S, можно предположить, что уменьшение концентрации метгемоглобина в крови рабочих связано с его повышенным использованием.

Понижение содержания сульфгемоглобина в зависимости стажа работы может отражать усиление процессов деградации эритроцитов, увеличением числа гетерогенных клеток. Изучение зависимости содержания сульфгемоглобина у рабочих основных производств показало, что у рабочих содержание сульфгемоглобина достоверно снижено. Весьма заметен факт резкого снижения содержания сульфгемоглобина (до 0,12%±0,045) у рабочих во второй стажевой группе.

Практически у всех рабочих период адаптации к техногенным воздействиям начинается при стаже работы до 3-х лет, а наибольшее падение сульфгемоглобина отмечается при 4-6 годах работы. В зависимости от силы воздействия и экспозиции этот период может как удлиняться по времени (первое производство), так и укорачиваться (вспомогательные объекты). Снижение концентрации сульфгемоглобина может, служить одним из показателей степени воздействия внешних факторов на эритроциты и гемоглобин рабочих. С одной стороны, снижение содержания глутатиона должно приводить к повышению сульфгемоглобина - с другой, относительный эритроцитоз и повышение количества молодых форм эритроцитов в период адаптации к внешним, воздействиям приводят к снижению содержания сульфгемоглобина.

При изучении резистентности эритроцитов, в зависимости от чувствительности к осмотическому и кислотному лизису были выделены три группы эритроцитов: высоко-, слабо- и средне резистентные. Было выявлено, что в группе рабочих Астраханского ГПЗ, имевших пониженное содержание сульфгемоглобина (или же при его отсутствии) в крови, отмечено достоверное увеличение популяции осмотически стойких клеток (соответственно 4,4±0,78 и 7,3±1,17). При отсутствии сульфгемоглобина в крови, кислотная резистентность эритроцитов была достоверно выше, в сравнении с группой рабочих, с содержанием сульфогемоглобина от 1,5% и выше. Возраст и стаж рабочих оказали влияние на наличие сульфгемоглобина: чем выше они были, тем более низким оказалось содержание сульфгемоглобина. Если рассматривать содержание сульфгемоглобина как показатель возраста эритроцитов, то выявленная закономерность показывает, что в группе рабочих, у которых понижено содержание сульфгемоглобина, наличествует повышенное количество популяций молодых эритроцитов, которые, по литературным данным, обладают более выраженной резистентностью к различным раздражителям [11, С. 340], [12, С. 337].

Кроме того, сам эритроцит в ходе своего развития приобретает коническую форму с остроконечной, вершиной, преобразуясь в шиповидный нормоцит или эхиноцит, в дальнейшем переходящим в деструктивную форму, что естественно отражается на его основных функциях: переносе кислорода и детоксикационной.

Наряду с этим, так же было выявлено снижение уровня основных монофосфатов (AMP, IMP) и повышение содержания конечного продукта распада пуриновых соединений (мочевой кислоты); следовательно, имела место активизация процессов катаболизма в эритроцитах, которая может быть расценена как приспособительный механизм при действии неблагоприятных производственных факторов Астраханского ГПЗ.

Резюмируя полученные данные, можно сделать ряд выводов.

Комплекс профессионально-производственных вредностей, характерных для переработки природного газа и конденсата на Астраханском ГПЗ, оказывает определенное влияние на состояние эритроцитов и гемоглобина рабочих основных производств, которое проявляется в усилении эритроцита (в крови рабочих всех производственных групп увеличено количество эритроцитов), в снижении среднего содержания гемоглобина в эритроцитах, в уменьшении коэффициента анизотропии, снижении содержания сульф- и метгемоглобина у рабочих ряда производств. Процессы, происходящие в эритроцитах и гемоглобине, непосредственно связаны с продолжительностью воздействия производственных факторов, то есть зависят от стажа работы в газовой промышленности. Существует взаимосвязь содержания эритроцитов и гемоглобина, среднего содержания гемоглобина и среднего объема эритроцитов в крови различных стажевых групп рабочих Астраханского ГПЗ.

Изучение взаимосвязи между биохимическими показателями и функциональными свойствами эритроцитов показало, что у рабочих, имеющих в крови пониженную концентрацию сульфгемоглобина, эритроциты проявляют повышенную кислотную резистентность и в их составе увеличена популяция осмотически стойких клеток. Это свидетельствует об увеличении в крови рабочих данной группы популяции «молодых» эритроцитов, что указывает на раздражение эритрона.

Выявлено снижение уровня основных монофосфатов (аденозин-инозинмонофосфатов) и повышение содержания конечного продукта распада пуриновых соединений – мочевой кислоты. Следовательно, прямое и опосредованное действие производственных факторов Астраханского ГПЗ вызывает тканевую и гемическую гипоксию и активизирует процессы катаболизма в эритроцитах рабочих, что может быть расценено как приспособительный механизм. Учитывая показательность и простоту данных лабораторных методов, можно рекомендовать их к применению для массовых профилактических осмотров рабочих газовой промышленности.

Список литературы / References

1. Бойко В.И., Доценко Ю.И., Бойко О.В. Содержание вредных веществ в воздушной среде центральной заводской лаборатории Астраханского газоперерабатывающего завода./В.И. Бойко, Ю.И., Доценко, О.В. Бойко//Гигиена и санитария. –- № 3. – С. 33-38.
2. Masterson E.A., Themann C.L., Luckhaupt S.E., Li J.,Calvert Hearing difficulty and tinnitus among U.S. workers and non-workers in 2007./E.A. Masterson, C.L. Themann, S.E. Luckhaupt, Li J.,Calvert American Journal of Industrial Medicine. 2016;59(4):290-300.
3. Бойко О.В., Ахминеева А.Х., Бойко В.И., Гудинская Н.И. Влияние Астраханского газоперерабатывающего завода на загрязнение воздуха производственных помещений и территории./О.В. Бойко, А.Х. Ахминеева, В.И. Бойко, Н.И. Гудинская//Гигиена и санитария. – – Т. 95. –№2. –С.167-171.
4. Ахминеева А.Х., Воронина Л.П., Севостьянова И.В., Полунина О.С. Уровень С-реактивного протеина у пациентов с респираторно-кардиальной коморбидностью./А.Х. Ахминеева, Л.П. Воронина, И.В. Савостьянова, О.С. Полунина//Астраханский медицинский журнал. – – Т.9. – №1. – С.45-49.
5. Anoop K., Sasmal D., Amand B., Kunal M., Aman T., Neelima S. Deltamethrin-induced oxidative stress and mitochondrial caspase-dependent signaling pathways in murine splenocytes./K. Anoop, D. Sasmal, B. Amand, Т. Aman and others //Environmental Toxicology. – 2016;31(7):808-19.
6. Бойко В.И., Доценко Ю.И., Бойко О.В. Острофазовые белки в слюне рабочих на предприятии по переработке природного газа и конденсата с высоким содержанием сероводорода./В.И. Бойко, Ю.И. Доценко, О.В. Бойко// Клиническая лабораторная диагностика. – 2011. – №6. – С.18-20.
7. Pereira T.C.B., Campos M.M., Bogo M.R. Copper toxicology, oxidative stress and inflammation using zebrafish as experimental model./ T.C.B. Pereira, M.M. Campos, M.R. Bogo//Journal of Applied Toxicology.2016; 36(7):876-85
8. Gaoyi Yao, Yang Yun, Nan Sang. Differential effects between one week and four weeks exposure to same mass of SO2 on synaptic plasticity in rat hippocampus./Yao Gaoyi, Yun Yang, Sang Nan//Environmental Toxicology. 2016;31(7):820-29.
9. Бойко О.В., Салько В.Н., Мартова О.В. Влияние токсических веществ на условно-патогенные микроорганизмы./О.В. Бойко, В.Н. Салько, О.В. Мартова// Гигиена и санитария. – №1. – С.54-56.
10. Бойко О.В., Терентьев А.А., Николаев А.А., Чомаев А.М. Молекулярные механизмы персистирующей инфекции./О.В. Бойко, А.А. Терентьев, А.А. Николаев, А.М. Чомаев// Изд. дом «Астраханский университет», Астрахань, 2006. – 127 с.
11. Bianchi R., Schonfeld I.S. Job stress, inflammation, and atherosclerosis: A reflection./R. Bianchi, I.S. Schonfeld//American Journal of Industrial Medicine. 2016;59(4):340-41.
12. Kawada T. Long working hours and the risk of coronary heart disease. American /Т. Kawada//Journal of Industrial Medicine. 2016; – 59 (4): 336-37.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Boiko V.I., Docenko Ju.I., Boiko O.V. Soderzhanie vrednyh veshhestv v vozdushnoj srede central'noj zavodskoj laboratorii Astrahanskogo gazopererabatyvajushhego zavoda. [The content of harmful substances in the air of the central factory laboratory of the Astrakhan gas processing plant]/V.I. Boiko, Ju.I. Docenko, O.V. Boiko//Gigiena i sanitarija. [Hygiene and sanitation] – № 3. – P. 33-38. [in Russian]
2. Masterson E.A., Themann C.L., Luckhaupt S.E., Li J.,Calvert Hearing difficulty and tinnitus among U.S. workers and non-workers in 2007. / E.A. Masterson, C.L. Themann, S.E. Luckhaupt, Li J.,Calvert American Journal of Industrial Medicine. 2016; – 59(4):290-300.
3. Boiko O.V., Ahmineeva A.Kh., Boiko V.I, Gudinskaya N.I. Vliyanie Astrakhanskogo gazopererabatyvayushchego zavoda na zagryaznenie vozdukha proizvodstvennykh pomeshcheniy i territorii. [Influence of the Astrakhan gas processing plant on air pollution of industrial premises and territories]/O.V. Boiko, A. Kh. Ahmineeva, V.I. Boiko//Gigiena i sanitariya. [Hygiene and sanitation] – – V. 95. – №2. – P.167-171. [in Russian]
4. Ahmineeva A.Kh., Voronina L.P, Sevostyanova N.V. Polunina O.S. Uroven S-reaktivnogo proteina u pacientov s respiratorno-kardialnoj komorbidnostju [C-reactive protein in patients with respiratory cardiac comorbidities.]/A.Kh. Ahmineeva, L.P Voronina, N.V Sevostyanova, O.S Polunina// Astrahanskij medicinskij zhurnal [Astrakhan Medical Journal] -2014. – Т.9. – №1. – 45-49. [in Russian]
5. Anoop K., Sasmal D., Amand B., Kunal M., Aman T., Neelima S. Deltamethrin-induced oxidative stress and mitochondrial caspase-dependent signaling pathways in murine splenocytes./K. Anoop, D. Sasmal, B. Amand, Т. Aman and others //Environmental Toxicology. 2016; – 31(7):808-19.
6. Boiko V.I, Dotsenko Yu.I., Boiko O.V. Ostrofazovye belki v sljune rabochih na predprijatii po pererabotke prirodnogo gaza i kondensata s vysokim soderzhaniem serovodoroda [Acute phase proteins in the saliva of the workers at the plant for the processing of natural gas and condensate from the high content of hydrogen sulphide.]/V.I. Boiko, Yu.I. Dotsenko, O.V. Boiko// Klinicheskaya laboratornaya diagnostika.[Clinical laboratory diagnostics]. – №6. – P.18-20. [in Russian]
7. Pereira T.C.B., Campos M.M., Bogo M.R. Copper toxicology, oxidative stress and inflammation using zebrafish as experimental model./ T.C.B. Pereira, M.M. Campos, M.R. Bogo//Journal of Applied Toxicology.2016; –36(7):876-85
8. Gaoyi Yao, Yang Yun, Nan Sang. Differential effects between one week and four weeks exposure to same mass of SO2 on synaptic plasticity in rat hippocampus./Yao Gaoyi, Yun Yang, Sang Nan//Environmental Toxicology. 2016;31(7):820-29.
9. Boiko O.V., Salko V.N., Martova O.V. Vliyanie toksicheskikh veshchestv na uslovno-patogennye mikroorganizmy. [The effect of toxic substances on opportunistic microorganisms.]/O.V. Boiko, V.N. Salko, O.V. Martova// Gigiena i sanitariya. [Hygiene and sanitation]. – №1. – P. 54-56.[in Russian]
10. Boiko O.V., Terentev A.A., Nikolaev A.A., Chomaev A.M. Molekuljarnye mehanizmy persistirujushhej infekcii.[Molecular mechanisms of persistent infection]/ O.V. Boiko, A/A/ Terentev, A.A. NiKolaev, A.M. Chomaev// Izd. dom «Astrahanskij universitet»[Publishing house "Astrakhan University"].– 2006. – 127 p. [in Russian]
11. Bianchi R., Schonfeld I.S. Job stress, inflammation, and atherosclerosis: A reflection./R. Bianchi, I.S. Schonfeld//American Journal of Industrial Medicine. 2016; – 59(4):340-41.
12. Kawada T. Long working hours and the risk of coronary heart disease. American /Т. Kawada//Journal of Industrial Medicine. 2016; – 59 (4): 336-37.