Донозологическая диагностика по показателям крови здоровья работающих в Арктической зоне России

Введение

Обеспечение безопасности труда – это предупреждение и профилактика опасностей, минимизация повреждения здоровья работников¹. Работодатель должен обеспечивать реализацию мероприятий, направленных на предотвращение угрозы жизни и (или) здоровью работника в результате воздействия на него вредных и (или) опасных производственных факторов, в том числе физических, к которым относятся температура и скорость движения воздуха, его влажность, тепловое облучение².

Законодательством Российской Федерации закреплён один из важнейших принципов охраны здоровья населения страны – приоритет профилактики, в том числе с помощью раннего выявления болезней³ (профилактический медицинский осмотр и диспансеризация⁴). Для разработки методов превентивной и персонализированной медицины, обеспечивающих здоровое долголетие, а также адаптацию к изменениям климата⁵, важна донозологическая диагностика здоровья человека, работающего в экстремальных условиях Арктической зоны России.

Донозологическая диагностика ориентирована на оценку здоровья здорового человека [1]. Динамическое наблюдение за состоянием адаптационных резервов организма и основными его функциями принципиально отличается от принятой в настоящее время в нашей стране системы медицинского контроля, ориентированной на диагностику болезней.

Цель исследования – обосновать алгоритм донозологической диагностики по клинико-лабораторным исследованиям крови здоровья работающих в Арктической зоне России для проведения профилактических мероприятий.

Материалы и методы

Анализировали результаты клинико-лабораторных исследований проб крови (n = 3774), отобранных методом случайной выборки, у военнослужащих, проходящих службу по контракту (ВПСК), I–II групп здоровья при диспансеризации в летний период, – 51 человек из Арктики и 60 человек из Субарктики. Все военнослужащие были информированы о проведении исследований и дали на это добровольное согласие.

Перед направлением в указанные районы ВПСК проходили медицинское обследование, противопоказаний для службы в данных условиях не имели. Обследуемые были разделены на две возрастные группы: группа 1 – до 40 лет, группа 2 – 40 лет и старше. Кроме того, военнослужащие были разделены по принципу длительности (стажа) работ: до 5 и до 10 лет. Оценивали условия быта и гигиенические условия труда⁶.

Общеклинический анализ крови с расшифровкой лейкоцитарной формулы⁷ проводили с помощью автоматизированной гематологической системы Abbott (США). На анализаторе Cobas Integra 400 Plus (Roche Diagnostics; Швейцария) определяли C-реактивный белок (СРБ). Липидный спектр оценивали по общему холестерину (ОХ), триглицеридам (ТГ), липопротеидам высокой (ЛПВП) и низкой (ЛПНП) плотности (анализатор AU5800, США). Минеральные вещества (K, Na, Ca общий и ионизированный, Fe, Mg, P) определяли с использованием анализаторов AU5800 и AVL9180 (США). Для исследования содержания витамина В₉ применяли систему ВЭЖХ-МС AD SCIEX QTRAP 5500 (Германия), В₁₂ – систему ARCHITECT^® i2000 (Abbott Laboratories, США), витамина D – масс-спектрометр AB SCIEX QTRAP 5500 (SCIEX, Германия) Об уровне в организме витамина D судили по кальцидиолу 25(OH)D₃ – промежуточному продукту его превращения.

По процентному содержанию лимфоцитов оценивали состояние неспецифических адаптационных реакций организма (НАРО) [2]. С помощью лейкограмм рассчитали лейкоцитарные индексы соотношений: ИСНЛ – нейтрофилов к лимфоцитам, ИСЛН – лимфоцитов к нейтрофилам, ИСЛМ – лимфоцитов к моноцитам, ИСЛЭ – лимфоцитов к эозинофилам, ИСНМ – нейтрофилов к моноцитам, ИСМЛ – моноцитов к лимфоцитам, ИГ (индекс Гаркави) – лимфоцитов к проценту сегментоядерных нейтрофилов, индекс иммунорезистентности (ИИР – эозинофилы и лимфоциты к моноцитам). Эти данные позволяют судить о неспецифической резистентности организма.

Полученные результаты вносили в базу данных, анализ выполняли в русскоязычной версии программы APSS Statistica 6.1. Для параметрических показателей рассчитали средние (М) и средние отклонения (± σ), для непараметрических – медианы (Ме) с нижним и верхним квартилями (Q₁; Q₃). Определили долю (%) отклонений от референтных границ. Статистическую значимость межгрупповых различий для параметрических показателей оценивали по критерию Стьюдента, непараметрических – по критерию Манна – Уитни для вероятности р < 0,05.

Результаты

Трудовая деятельность военнослужащих была организована циклично: первые сутки – умственный труд с высокими психоэмоциональными нагрузками, вторые сутки – отдых, третьи сутки – работа в течение 5–6 ч на открытой территории. Напряжённый умственный труд оценивался как вредный 2-й степени (3.2), физический труд – как тяжёлый вредный 2-й степени (3.2); итоговая оценка труда по степени вредности и опасности – вредный 3-й степени (3.3). Условия быта соответствовали требованиям для организованного коллектива, питание консервированными и сублимированными овощами и фруктами, доставленными в период летнего завоза, при калорийности сбалансированного по макронутриентам суточного рациона 4466,7 ± 230,7 ккал⁸.

В Арктике показатели крови (кроме палочкоядерных нейтрофилов) в обеих группах были в пределах референтных границ. Но у лиц группы 2 по сравнению с группой 1 уровень гемоглобина, средняя концентрация и доля эозинофилов были меньше, а среднее содержание гемоглобина в эритроците и средний объём тромбоцитов – больше (табл. 1).

В группе 1 сниженный уровень эритроцитов имели 30% обследованных, во второй – у 6,7%. Сниженный гематокрит в группе 1 отмечен у 20% обследованных, в группе 2 этот показатель соответствовал норме. Средний объём эритроцитов был увеличен у 10% военнослужащих в группе 1 и у 6,7% – в группе 2. Доли лиц со сниженным показателем палочкоядерных нейтрофилов достигали 100 и 80% в группах 1 и 2 соответственно. В группе 2 выявлены лица со снижением средней концентрации гемоглобина в эритроците (20,1%), в группе 1 отклонений от нормы не было. У 20,1% обследованных группы 2 среднее содержание гемоглобина в эритроците было повышено, а в группе 1 – снижено у 20%. Также в группе 2 у 13,4% обследованных был снижен показатель сегментоядерных нейтрофилов при соответствии норме в группе 1.

По средним показателям липидограмм у лиц группы 1 верхнее значение ТГ превышало референтную границу нормы и было в зоне «умеренно повышенные», в группе 2 оценивалось как высокое. ЛПВП были высокими и в границах нормы. ОХ в обеих группах оценивался как высокий. ЛПНП в группе 1 по верхнему значению находились в зоне «повышенные», в группе 2 – также в зоне «повышенные». Атерогенность липидов у лиц группы 1 была в пределах нормы, у лиц группы 2 превышала норму (табл. 2).

В группе 2 ТГ превышали норму у 60%, в группе 1 – у 40%; ОХ превышали нормальные значения у 93,4% обследованных лиц в группе 2 и у 90,9% в группе 1. Высокие ЛПНП обнаружены у 60% обследованных в группе 2 и у 36,4% – в группе 1. Также в группе 1 нормальные ЛПВП отмечены у 36,7%, пониженные – у 13,3%. В группе 1 доля лиц с повышенными ЛПВП достигала 72,7%, а пониженные ЛПВП не были выявлены. Доли лиц с нормальными значениями КА составили в группах 1 и 2 соответственно 59,1 и 20%.

В группе 1 выявлено по 13,6% лиц со средним и высоким показателем содержания С-реактивного белка. В группе 2 доли лиц с такими же уровнями С-реактивного белка составили 26,7 и 66,7%. Средние значения показателей, характеризующих функцию печени (АлАТ, АсАТ, общий билирубин), были в границах нормы. Однако АлАТ превышала референтные границы у 36,4% обследованных в группе 1 и у 49% в группе 2; АсАТ – у 40 и у 45,5% в группах 1 и 2 соответственно. Общий билирубин был повышен у 20 и 27,5% обследованных лиц в группах 1 и 2 соответственно. Уровень кальцидиола 25(OH)D₃ в крови военнослужащих при меньшем стаже и меньшем возрасте (группа 1) был выше. В группах 1 и 2 дефицит витамина D отмечен у 28,6 и 46,7% обследованных соответственно, недостаточность витамина D – у 71,4 и 53,3% соответственно. В этих же группах содержание в крови витамина В₁₂ оценивалось как недостаточное у 30 и у 66,7% соответственно. Дефицит витамина В₉ определён у 86,3% лиц в группе 1 и у 93,3% в группе 2. У 19% лиц группы 1 содержание ионизированного кальция в крови было ниже нормы. Уровень фосфора неорганического был в пределах нормы, но ниже, чем у лиц группы 2: 0,81 ± 0,04 и 0,84 ± 0,04 ммоль/л (р = 0,041) соответственно; аналогичная зависимость установлена и для магния 0,73 ± 0,06 и 0,78 ± 0,08 ммоль/л (p = 0,038) в группах 1 и 2 соответственно.

При сравнительной оценке показателей липидного обмена у ВПСК с различной продолжительностью пребывания в Субарктике оказалось, что средние значения ТГ не имели статистических различий, но в группе 1 они были в пределах референтных границ, а в группе 2 верхняя граница входила в интервал «повышенные». ОХ в группе 1 был в пределах нормы, но верхний интервал входил в зону «погранично высокий». В группе 2 этот показатель оценивался как погранично высокий. Средние значения ЛПВП в обеих группах были в пределах границ нормы, но нижние границы были в зоне «сниженные». Статистически значимые различия установлены для ЛПНП и КА. У лиц группы 1 КА по верхней величине выходил за границу нормы, у лиц группы 2 был в границах «высокий» (табл. 3).

По индивидуальным показателям спектра липидов в группе 1 у 94% военнослужащих ТГ были в пределах нормы. В группе 2 у 53,3% обследованных ТГ оценивались как нормальные, у 33,3% – как умеренно повышенные, у 13,3% – как повышенные. Доли лиц с нормальным ОХ составляли в группах 1 и 2 соответственно 55,6 и 41,2%, с погранично-высоким – 22,2 и 23,5%, с высоким – 22,2 и 35,3%. Нормальный уровень ЛПНП в группе 1 был выявлен у 8% обследованных, повышенный – у 50%, высокий – у 42%. В группе 2 ЛПНП были повышены у 50% и соответствовали высокому уровню у 50%. Доли лиц с нормальными ЛПВП в группах 1 и 2 достигали 50 и 58% соответственно. Кроме того, в группе 1 у 33,3% обследованных ЛПВП были повышенными и у 16,7% – пониженными, а в группе 2 у 42% лиц этот показатель был понижен. У 40% лиц группы 1 КА был в пределах нормы, у остальных соответствовал высокому уровню, а в группе 2 эти доли составляли соответственно 25,1 и 75%.

Средние значения показателей функции печени были в референтных границах. Однако АлАТ превышала их у 5,6% военнослужащих в группе 1 и у 13,8% – в группе 2; АсАТ превышала границу нормы у 11,1 и у 6,7% лиц в группах 1 и 2 соответственно, а общий билирубин был повышен у 27,8 и 17,2% обследованных соответственно.

Лейкоцитарные индексы, за исключением ИСМЛ и иммунорезистентности, у ВПСК всех групп отличались от показателей нормы. Так, меньшими были значения ИСНЛ, ИСЛМ, ИСНМ. Превышающими границы нормы были ИСЛН, ИСЛЭ, ИГ. Статистически значимые различия в показателях по группам были выявлены для ИСЛМ и ИГ (табл. 4).

Обсуждение

На Севере влияние холода приводит к снижению лёгочной вентиляции и потребления кислорода – развитию полярной гипоксии, вследствие чего снижается уровень гемоглобина, увеличивается число эритроцитов, формируется дефицит железа [3–5]. Однако наше исследование, проведённое летом, показало, что показатели крови военнослужащих оставались в норме, за исключением палочкоядерных нейтрофилов.

В Арктике по общеклиническому анализу крови у военнослужащих группы 1 установлены сниженное количество эритроцитов и пониженный гематокрит, сниженное содержание гемоглобина в эритроците и увеличенный средний объём эритроцитов, что свидетельствовало о риске развития гипотонической гипергидратации в связи с возможным нарушением водно-солевого обмена. Такие изменения могли развиваться при использовании ВПСК для хозяйственно-питьевых нужд низкоминерализованной воды из талого снега [6, 7]. Недостаточную обеспеченность организма макро- и микронутриентами подтверждали наши результаты определения минеральных веществ в плазме крови. Также обнаруживались признаки железодефицитной анемии (снижение среднего содержания гемоглобина в эритроците, повышенный средний объём эритроцита в пределах до 100 фл), что характерно для нормоцитарной анемии при регенераторной фазе железодефицитной анемии⁹.

У лиц группы 2 также наблюдались признаки гипотонической дегидратации (увеличение среднего объёма эритроцита), но было повышено среднее содержание гемоглобина в эритроците. Такие признаки характерны для гипохромной анемии, а также В₁₂- и (или) фолиеводефицитной дефицитной анемии¹⁰^,¹¹, нарушения липидного обмена. Сниженный уровень и дефицит витаминов был определён и нами. Увеличение среднего объёма тромбоцитов могло быть следствием влияния неблагоприятных условий среды на организм [8]. В исследованиях других авторов также отмечен дефицит железа как важный фактор, влияющий на уровень и состояние тромбоцитов, подчёркивается ключевая роль этого элемента в регуляции метаболизма [9]. У обследованных нами лиц уровень С-реактивного белка в некоторых случаях был повышенным или высоким, что является маркёром воспаления при атеросклеротическом процессе и свидетельствует о риске развития болезней системы кровообращения [10].

При адаптации к условиям Севера метаболизм обычного углеводного типа переходит в жировой, что способствует формированию дислипидемии [4, 11–13]. Наше наблюдение также подтверждало эти изменения, но в группе 1 была значительной доля лиц с повышенными ЛПВП. То есть в начальный период мобилизация адаптационного потенциала организма препятствовала развитию подобных изменений [14, 15].

В группе 2 наблюдалось увеличение доли лиц с повышенными уровнями ТГ, ЛПНП и ЛПВП (в том числе уменьшение доли лиц с высоким уровнем ЛПВП), что приводило к росту атерогенности липидов крови до уровней выше нормы.

При меньшей длительности нахождения в Арктике у ВПСК были лучшие показатели D-витаминной насыщенности организма. Однако содержание фосфора неорганического и магния было ниже. Полученные данные позволяют предположить, что в процессе адаптации к условиям Арктики потребность организма в минеральных веществах становится выше, чем у более адаптированной части ВПСК.

В Субарктике статистически значимые различия установлены для ТГ и ОХ (эти показатели увеличивались), ЛПВП (снижались), что приводило к нарастанию атерогенности липидов крови. При оценке гуморального и клеточного иммунитета, аллергизации организма, выраженности воспаления и интоксикации по показателям лейкоцитарных индексов установили следующие особенности. Так, ИСМЛ, свидетельствующий о выраженности процессов воспаления [16], в нашем случае в обеих группах был в пределах нормы. ИГ был выше нормы, что указывает на высокий уровень иммунной защиты организма [17]. Однако у лиц группы 2 ИГ был статистически значимо ниже, что, вероятно, связано с длительным негативным влиянием факторов окружающей среды на организм. ИИР был в пределах референтных значений, следовательно, резервы адаптации были достаточными [18, 19]. ИСНЛ отражает соотношение неспецифического и специфического звеньев резистентности, которое в каждой группе было ниже референтного значения. Таким образом, у обследованных военнослужащих эти звенья резистентности были сбалансированы и соответствовали достаточно высокому уровню [20–23]. О негативном влиянии на гуморальное и клеточное звено резистентности условий труда и окружающей среды свидетельствовал ИСЛН. У лиц с меньшей продолжительностью нахождения в Субарктике ИСЛН был выше, что можно оценить как напряжение механизмов адаптации в этот период.

У лиц с меньшим стажем ИСЛМ был выше, что соответствовало более высокой реактивности организма [24–26]. У лиц группы 2 более низкие показатели свидетельствовали о тенденции к снижению иммунной защиты [27]. По ИСНМ установлено снижение фагоцитарной активности клеток [28, 29]. ИСЛЭ превышал референтное значение, что указывало на сенсибилизацию организма военнослужащих в группах 1 и 2 [23].

И в Арктике, и в Субарктике у некоторых ВПСК были выявлены изменения ферментной функции печени, регистрируемые при недостаточности железа и нарушении белково-синтетической функции⁷. Дефицит железа может приводить к нарушению продукции белка трансферрина – главного переносчика железа в плазме крови. Эти данные также подтверждали риск формирования железодефицитной анемии.

В настоящее время при диспансеризации ВПСК исследования крови проводят дифференцированно в зависимости от возраста¹², однако не учитываются изменения функций организма в условиях Севера.

Полученные в ходе настоящего исследования данные позволили разработать алгоритм донозологической диагностики здоровья работающих в Арктической зоне по показателям крови (см. рисунок). Ключевой компонент алгоритма – проведение исследований ежегодно при плановой диспансеризации всех людей независимо от возраста. На первом этапе выявляется риск для здоровья по признакам, выявленным в результате общего и биохимического анализа крови, определения витаминов и минеральных веществ. На основании этих данных в соответствии с дополнительным перечнем исследований⁷^,⁸^,⁹ [7], а также по показателям неспецифической резистентности и адаптационных реакций организма можно выявить признаки развития конкретной патологии и назначить корригирующую терапию.

Заключение

Исследования крови по предложенной нами расширенной схеме позволили выявить донозологические изменения здоровья военнослужащих в Арктической зоне Российской Федерации. Результаты показывали нарастание изменений с увеличением периода службы, что свидетельствовало о негативном влиянии условий данного региона на организм. Установлена необходимость профилактических дифференцированных мероприятий, объём которых в группах определяется продолжительностью работ в экстремальных условиях. Кроме того, предложенные в настоящей работе исследования необходимо выполнять при ежегодной диспансеризации работающих независимо от возраста, что позволит проводить оздоровление и снизить риск развития болезней, обусловленный условиями жизни на Севере.

¹ Трудовой Кодекс РФ (в ред. Федерального закона от 02.07.2021 г. № 311-ФЗ), ст. 209.1

² Федеральный закон от 28.12.2013 г. № 426-ФЗ «О специальной оценке условий труда (с изменениями на 28 декабря 2022 года).

³ Федеральный закон от 21.11.2011 г. № 323-ФЗ (ред. от 08.08.2024 г. № 323-ФЗ, от 28.12.2024 г. № 554-ФЗ) «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».

⁴ Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от 27 апреля 2021 г. № 404н «Об утверждении порядка проведения профилактического медицинского осмотра и диспансеризации определённых групп взрослого населения» (в ред. Приказов Минздрава РФ от 01.02.2022 г. № 44н, от 28.09.2023 г. № 515н, от 19.07.2024 г. № 378н).

⁵ Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоёмких технологий: Указ Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529.

⁶ Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Р 2.2.2006–05.

⁷ Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам исследования. М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2007. 779 с.

⁸ О продовольственном обеспечении военнослужащих и некоторых других категорий лиц, а также об обеспечении кормами (продуктами) штатных животных воинских частей и организаций в мирное время: Постановление Правительства РФ от 29.12.2007 г. № 946 (в редакции от 18.09.2020 № 1484).

⁹ Железодефицитная анемия. Клинические рекомендации. Минздрав России, 2021.

¹⁰ Фолиеводефицитная анемия. Клинические рекомендации. Минздрав России. 2021.

¹¹ Витамин-В₁₂-дефицитная анемия. Клинические рекомендации. Минздрав России. 2024.

¹² Приказ министра обороны РФ от 20 мая 2021 г. № 285 «Об установлении Порядка прохождения военнослужащими Вооружённых Сил Российской Федерации медицинских осмотров и диспансеризации».