Влияние факторов коксохимического производства на гематологические и биохимические показатели рабочих

Введение

Коксохимическая промышленность – важнейшее звено металлургического комплекса, обеспечивающее сырьевыми ресурсами черную металлургию и другие промышленные секторы [1]. Основные технологические процессы коксования сопровождаются выбросами многих вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны и прилегающие территории, особую угрозу представляют летучие токсические соединения (канцерогенные ароматические углеводороды, газы и пары угарного газа, сероводорода и аммиака), формирующие устойчивый химический фон с выраженным негативным воздействием [2].

Коксохимическое производство характеризуется негативным влиянием на работающих комплекса факторов производственной среды и трудового процесса – химического загрязнения воздуха рабочих помещений, неблагоприятного микроклимата, шума, вибрации, нервно-эмоционального напряжения и тяжёлого физического труда [3, 4]. Сочетанное воздействие вредных факторов на организм работающих может вызывать различные системные ответы организма, изменяя токсикокинетику и токсикодинамику токсических соединений, а также провоцируя различные патологические состояния и болезни с многофакторной этиологией [5].

Особая опасность коксохимического производства заключается в негативном воздействии на организм бензола и его гомологов, обладающих доказанным гематотоксическим и канцерогенным действием. Озабоченность вызывает и неоднозначное действие данных органических загрязнителей на фоне физической нагрузки [6].

Недостаток информации о сочетанном и комбинированном действии производственных факторов обусловливает актуальность изучения общих закономерностей и механизмов их воздействия, что становится приоритетным направлением гигиенической науки. Такие исследования необходимы для создания новой методологии и критериев комплексной оценки многофакторного вредного влияния на работников с целью дальнейшего научного обоснования и разработки профилактических мер, направленных на предотвращение профессиональных и производственно обусловленных болезней, снижение профессионального риска.

Цель исследования – изучение влияния производственных факторов на организм рабочих коксохимического предприятия в зависимости от стажа работы.

Ограничения исследования связаны с изучением условий труда и состояния здоровья работников одного коксохимического предприятия. Небольшая выборка не позволяет сделать однозначных причинно-следственных выводов о факторах, влияющих на гематологические и биохимические нарушения. В исследовании учитывали только влияние вредных производственных факторов на отклонения гематологических и биохимических индексов у работников.

Материалы и методы

Объектом исследования были данные об условиях труда, гематологические и биохимические показатели рабочих основных профессий на коксохимическом предприятии – газовщика коксовых печей, дверевого, люкового.

В группу наблюдения были включены рабочие основных цехов коксохимического производства (n = 33, мужчины, средний возраст 47,22 ± 1,33 года, общий стаж работы 25,42 ± 1,39 года, стаж в профессии 3,48 ± 0,52 года, стаж во вредных условиях труда 6,85 ± 0,39 года), подверженные в процессе трудовой деятельности влиянию вредных производственных факторов, в том числе бензола и фенола.

В группу сравнения вошли работники предприятия (n = 40, мужчины, средний возраст 45,77 ± 1,54 года), занятые на административной работе и не подвергавшиеся действию вредных производственных факторов. Обе группы были сопоставимы по стажу, возрасту и полу.

Оценка условий труда работников основных профессий коксохимического производства выполнена на основе Специальной оценки условий труда (СОУТ).

Для определения гематологических и биохимических показателей проведено исследование крови (ОАК и биохимический анализ) в период прохождения работниками периодического медицинского осмотра на базе ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП. В период с 2014 по 2024 г. был исследован 191 образец крови рабочих группы наблюдения и 55 образцов в группе сравнения.

Статистическая обработка выполнена с использованием стандартного пакета программ MS Excel и Statistica 10.0. Проверка нормальности распределения показателей осуществлялась с применением тестов Колмогорова – Смирнова и Шапиро – Уилка. Для изучения связи переменных (стаж и показатели крови) использовали методы корреляционно-регрессионного анализа, в том числе коэффициент корреляции Спирмена, статистически значимыми считали значения при p < 0,05. Статистическая значимость различий между группами оценивалась по t-критерию Стьюдента и с помощью U-теста Манна – Уитни, статистически значимыми считали значения при p < 0,05.

Результаты

Изучение условий труда на ряде рабочих мест выявило превышение среднесменных концентраций бензола в 1,4 раза и максимальных разовых концентраций фенола в 5,8 раза. Итоговый класс по химическому фактору оценивается как вредный первой и второй степеней, на отдельных рабочих местах, в том числе за счёт эффекта суммации веществ однонаправленного действия, – как вредный третьей степени. Регрессионный анализ выявил некоторую тенденцию к положительной связи параметра средней концентрации гемоглобина в эритроците и показателя гемоглобина со стажем во вредных условиях (табл. 1).

Стаж в профессии также оказывал некоторое влияние на параметр средней концентрации гемоглобина в эритроците. Кроме того, отмечена положительная связь с числом тромбоцитов, а также с параметром среднего объёма тромбоцитов, хотя и незначимая статистически (табл. 2). Корреляционный анализ показал отрицательную связь процентного показателя эозинофилов со стажем в профессии (r_s = –0,508; p = 0,0188).

Установлено и влияние общего стажа на число ретикулоцитов (R² = 0,998; p = 0,0315). При этом корреляционный анализ выявил отрицательную связь процентного показателя гранулоцитов с общим стажем (r_s = –0,461; p = 0,0112).

По результатам общего анализа крови было установлено статистически значимое увеличение числа лейкоцитов, лимфоцитов, базофилов, ретикулоцитов, показателя гемоглобина и гематокрита, среднего объёма эритроцита, а также выявлено значимое снижение количества гранулоцитов, нейтрофилов, эозинофилов и показателя средней концентрации гемоглобина в эритроците при сопоставлении со значениями группы сравнения (табл. 3).

Анализ результатов биохимического анализа крови двух групп показал статистически значимое повышение показателей аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), гликозилированного гемоглобина, общего холестерина, глюкозы, карбоксигемоглобина и метгемоглобина (табл. 4).

Обсуждение

Механизмы нарушений здоровья, связанных с профессиональной химической экспозицией и действием других факторов трудового процесса, изучены недостаточно, что препятствует своевременной профилактике патологических изменений у работников.

Поступление бензола, его гомологов и других ароматических соединений в организм вследствие производственного контакта обусловливает развитие многих нарушений со стороны системы крови и гомеостаза. К ключевым органам-мишеням при такой химической нагрузке относится костный мозг. Установленные в результате корреляционно-регрессионного анализа взаимосвязи между некоторыми эритроцитарными индексами и показателями гранулоцитов тесно сопряжены с развитием анемии [7], обусловленной бензол-индуцированным снижением кроветворной функции [8]. Аналогичные сдвиги характерны для бензольной интоксикации [9], такие нарушения согласуются с данными о миелосупрессивном действии бензола [10].

Результаты оценки параметров иммунокомпетентного звена крови продемонстрировали существенные изменения нескольких показателей у работников основных профессиональных групп коксохимического производства, что позволяет говорить об ответной реакции организма на химическую нагрузку, выражающейся в повышении числа лейкоцитов и лимфоцитов. Отмеченная супрессия гранулоцитарного ряда, вероятно, связана с подавлением гемопоэза под влиянием бензола и его гомологов [11]. Кроме того, снижение числа гранулоцитов и отрицательная корреляция их уровня со стажем могут отражать ранние стадии токсической анемии и угнетение иммунного ответа, связанные с апоптозом клеток-предшественников в костном мозге [12].

Повышенные показатели гемоглобина, гематокрита и числа ретикулоцитов могут свидетельствовать о компенсаторном ответе на гипоксию. Выявленные в ходе анализа биохимических показателей изменения в группе исследования также позволяют говорить о развитии гипоксии у рабочих, подвергающихся воздействию ароматических соединений. В частности, повышенные показатели карбокси- и метгемоглобина, зачастую развивающиеся при интоксикации анилином (один из продуктов метаболизма бензола), снижают кислородтранспортную функцию крови [13].

Серьёзный вклад в развитие нарушений здоровья могут вносить и повышенные уровни общего холестерина и глюкозы у группы исследования в сопоставлении с группой сравнения. Эти результаты согласуются с данными о воздействии бензола и его производных на липидный обмен [14, 15]. Наблюдаемые негативные тенденции показателей АЛТ и АСТ могут свидетельствовать о гепатотоксичности ароматических соединений, загрязняющих воздух производственных помещений, и выступать ранними предикторами патологий печени [16].

Настоящее исследование, выявившее комплекс взаимосвязанных изменений гематологических и биохимических показателей, позволяет перейти к разработке проактивной системы скрининга. Полученные данные говорят о необходимости перехода от унифицированной оценки здоровья рабочих к персонализированным алгоритмам, учитывающим индивидуальный профиль риска (см. рисунок).

С целью практического внедрения полученных результатов возможно ввести алгоритм стратификации для оценки индивидуального риска развития профессионально обусловленной патологии (табл. 5, 6).

Предложенный примерный алгоритм оценки профиля риска и дальнейших мероприятий по его минимизации позволяет перейти от выявления нарушений здоровья к разработке и применению мер управления рисками для здоровья работников и активному профилактированию профессионально обусловленных болезней.

Заключение

Вредное воздействие производственных факторов различной природы на рабочих коксохимического производства через угнетение резистентности организма и перенапряжение функциональных систем провоцирует гематологические нарушения, выраженность которых в отдельных случаях зависит от стажа.

Выявленные отклонения в клеточном звене и биохимических показателях крови, установленные в группе исследования, указывают на снижение иммунологической реактивности организма, тенденцию к сенсибилизации и нарушение адаптационных механизмов, что подтверждает ингибирование общей резистентности у работников коксохимических предприятий, подверженных неблагоприятному профессиональному воздействию.

Ограничения исследования не позволяют уверенно говорить о причинно-следственной связи, но полученные данные могут быть основой для разработки мер своевременного обнаружения потенциальных индивидуальных рисков развития патологии для раннего выявления доклинических изменений у лиц, контактирующих в процессе трудовой деятельности с бензолом и другими ароматическими соединениями, что важно для эффективного внедрения профилактических и оздоровительных программ.