Оценка состояния вегетативного гомеостаза и уровня напряжения адаптационных механизмов у рабочих хлопкового кластера

Резюме

Хлопководство является важнейшей отраслью экономики более 70 стран мира, основными из которых являются США, Китай, Индия, Пакистан и страны СНГ. Хлопковый кластер включает в себя этапы сбора, очистки и переработки хлопка. На хлопкоперерабатывающем производстве (ХПП) рабочие подвергаются ряду профессиональных вредностей: хлопковая пыль смешанного характера, неблагоприятный микроклимат, микробная обсемененность воздуха, производственный шум, вибрация, туман масел, пестициды. При влиянии производственных факторов хлопкового кластера одной из первой реагирует вегетативная нервная система. Проведена оценка активности различных регуляторных систем, обеспечивающих вегетативный гомеостаз сердечно-сосудистой системы у рабочих ХПП. Исследование особенностей изменения функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС) при воздействии пестицидов позволит выявить донозологические состояния и своевременное провести лечебно-профилактические мероприятия у работающих на основных этапах хлопкового кластера.

Ключевые слова: хлопковый кластер, вегетативная нервная система, холинэстераза, адаптационный потенциал, кардиоинтервалография.

Введение. Хлопковый кластер включает в себя этапы сбора, очистки и переработки хлопка. Одним из неблагоприятных факторов хлопкопроизводства является хлопковая пыль, которая выделяется почти на всех этапах хлопкового кластера. Хлопковая пыль состоит преимущественно из веществ органического происхождения (глюкоза, лактоза, манноза, рибоза и др). Состав неорганических веществ в хлопковой пыли непостоянен, так как он обусловлен составом почв, на которых произрастает хлопок. Значительную часть составляет SiO2-двуокись кремния в свободном и связанном состоянии, а также окислы железа и алюминия, соли натрия и др. В хлопковой пыли могут быть обнаружены пестициды, из которых часто встречаются дефолианты, используемые для удаления листьев хлопчатника перед уборкой хлопка. В качестве дефолиантов применяют чаще фосфорорганические соединения в количестве до 3 кг на 1 га, а также кремнефтористый натрий, цианамид калия и др., которые во внешней среде довольно быстро разлагаются (от 1 месяца до 1 года). [1,2] Наиболее распространенное применение ФОС в качестве пестицидов в сельском хозяйстве. Однако в результате их широкого использования ФОС в настоящее время входят в число наиболее распространенных синтетических химикатов, обнаруживаемых в окружающей среде, а также в тканях животных и человека. Это вызывает растущую экологическую озабоченность, потому что многие ФОС являются высокотоксичными, и приводят к пагубным последствиям для здоровья, что документировано в течение десятилетий. [3] Доказано, что ФОС влияют на нервно-мышечные соединения и вегетативные синапсы. В норме в нервно-мышечном соединении происходит высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель, где он связывается с холинергическими рецепторами мышечных волокон, заставляя их сокращаться. Холинэстераза расщепляет ацетилхолин на уксусную кислоту и холин, которые поглощаются нервными волокнами и повторно синтезируются в ацетилхолин. При отравлении ФОС происходит ингибирование холинэстеразы, что приводит к накоплению чрезмерного количества ацетилхолина. [5]

Учеными European Food Safety Authority опубликован научный отчет об оценке совокупного риска пестицидов, влияющих на нервную систему, в котором все неопределенности, выявленные либо для оценки воздействия, либо для создания групп совокупной оценки, включены в общую характеристику риска. Оценивалось воздействие пестицидов на нервную систему: ингибирование ацетилхолинэстеразы мозга и / или эритроцитов, функциональные изменения моторного, сенсорного и вегетативного отделов и гистологические невропатоло-гические изменения в нервной ткани. Выявленные изменения возникают в результате системного воздействия пестицидов, являются значимыми и могут использоваться как первичные эффекты, что играет немаловажную роль в ранней диагностике заболеваний. При этом, конкретные показатели токсичности, наблюдаемые в токсикологических исследованиях, которые подтверждают, что пестициды вызывает функциональное изменение вегетативного отдела нервной системы, были: миоз, мидриаз, повышенное слюноотделение, слезотечение, пилоэрекция, мочеиспускание. Комбинация двух или более вегетативных признаков, может оцениваться как специфическое воздействие на вегетативный отдел. Слюноотделение считается показателем изменения вегетативного отдела в результате системного воздействия нейротоксичного вещества. [6,7]

Хроническое отравление ФОС возможно при длительном контакте с малыми дозами препаратов. В развитии хронической интоксикации можно усматривать проявление так называемой функциональной кумуляции, присущей ФОС, не связанной с накоплением пестицида в организме. Механизм ее обусловлен влиянием повторных контактов с ФОС, в промежутках между которыми не успевает произойти полное восстановление ХЭА. Дробное действие малых доз, не вызывающих острого отравления, приводит к постепенному прогрессирующему снижению активности фермента.

Имеется аргументированная в эксперименте точка зрения рассматривать хронические интоксикации, в том числе пестицидами, как динамически развивающийся стресс, или общий адаптационный синдром. «Стадия первичной декомпенсации» приближается по своей сущности к реакции тревоги по Г. Селье и характеризуется общим напряжением организма и отклонением параметров гомеостаза при первоначальном воздействии вредных факторов. В этот период наблюдается активация гипофизарно-надпочечниковой и симпатоадреналовой систем. Вторая стадия, так называемая, «привыкания», характеризуется поддержанием на нормальном уровне параметров гомеостаза, несмотря на продолжающееся действие повреждающего химического агента, и приближается к стадии резистентности стресса. Вышеназванные регуляторные системы нормализуют свою активность. Третья стадия по Г. Селье - истощения, вероятно, проявляется интоксикацией с ее неспецифическими проявлениями, когда наблюдаются стереотипные нарушения деятельности той или иной системы, истощение системы гипофиз-кора надпочечников и расстройства функции исполнительных органов. [8]

ЦЕЛЬ: Оценка состояния вегетативной нервной системы у работающих в условиях хлопкового кластера.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Для оценки уровня функционирования системы кровообращения и определения ее адаптационного потенциала использовался индекс функциональных изменений (ИФИ), предложенный Л. П. Берсеневой. Анализ вариабельности сердечного ритма (ВРС) проводился с помощью прибора «ВНС-микро» фирмы Нейрософт» и прилагаемого к нему пакета анализа «Нейро-Стат». Для изучения общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальных регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами ВНС был использован метод анализа ВРС по Баевскому. Кардиоинтервалография проводилась как в условиях покоя, так и при выполнении пробы Даньини-Ашнера, ортостатической пробы.

С помощью математического анализа сердечного ритма оценивалось состояние регуляторных систем организма, активности симпатического и парасимпатического отделов ВНС.

Проведена оценка активности различных регуляторных систем, обеспечивающих вегетативный гомеостаз сердечно-сосудистой системы у рабочих ХПП. Сравнительный анализ функционального состояния различных звеньев регуляции фонового вегетативного гомеостаза, определяемого различными параметрами кардиоинтер-валограммы выявил ряд существенных различий между рабочими различных цехов и контрольной группой. Необходимо отметить, что независимо от стажа и различных цехов наблюдалась динамика значений ряда интегральных показателей, в частности, значительное увеличение индекса напряжения. Наиболее выраженные изменения в системах управления фоновым вегетативным гомеостазом отмечены у рабочих в стажевых группах до 5 (ИН = 410±5,4 у.е.)и 6-10 (469±5,2 у.е.) лет. В стажевых группах 11-15 и 16-20 лет отмечается тенденция к снижению индекса напряжения до 240±3,6 и 235,4±3,2 усл.ед. соответственно, а у рабочих со стажем больше 21 года вновь отмечается достоверное увеличение ИН до 400±5,8 усл.ед.

Для рабочих ХПП различных цехов и во всех стажевых группах характерна тенденция к брадикардии, частота пульса составляла в среднем 76,6±7,0 ударов в минуту. У рабочих всех цехов стандартное отклонение средней продолжительности интервалов R-R по сравнению с контрольной группой (54,3±4,9 мс) наблюдается достоверное снижение последовательности R-R интервалов и составляла у рабочих подготовительного цеха 47,6±5,3 мс, рафинационного цеха 48,1±3,5 мс, экстракционного цеха 47±2,98 мс. Если каждый предшествующий интервал такой же длительности продуцирует последующий интервал такой же длительности и процент таких следований высок, то это может служить одним из ранних признаков развития в регуляторных системах таких процессов, которые в конечном счете вызовут стабилизацию ритма. Возникновение стабильного ритма расценивается как неблагоприятный признак развития процессов адаптации и перехода системы к патологическому типу функционирования гомеостатических и адаптационных механизмов. Наряду с явлением скрытой стабилизации ритма выявлены изменения, по сравнению с контрольной группой, в мощности основных гармоник различных диапазонов медленных волн сердца. Эти изменения, прежде всего связаны с активностью различных отделов ВНС, процессами метаболизма. У рабочих стажевых групп и цехов мощность медленных волн класса LF несколько ниже (28,7±4,4%), по сравнению с контрольной группой (30,6±1,9%).

Вазомоторный (сосудистый) центр, наряду с ингибиторным и стимулирующим симпатическими центрами, является частью модуляторного сердечно-сосудистого подкоркового центра. Мощность медленных волн LF отражают активность вазомоторного центра. Достоверно высокие значения LF в стажевых группах 1115 и 16-20 лет (34,7±4,4 и 36,7±4,4), по сравнению с контрольной группой, абсолютной мощности волн низкочастотного диапазона LF свидетельствует о более низкой активности вазомоторного центра и/или усилении процессов барорецепторной регуляции. Все энтропийные показатели, отражающие структурную организацию последовательности R-R интервалов достоверно ниже, чем в контрольной группе, что может быть свидетельством развития состояния со сниженным уровнем избыточной информации. Следствием этого является повышение вероятности перехода системы к иному состоянию вегетативного гомеостаза, который будет обеспечивать жизнедеятельность организма за счет напряжения и включение в регуляцию надсегментарных звеньев. Возрастает вероятность, по совокупности всех параметров, возникновения переходного состояния, которое в конечном итоге приведет к развитию неудовлетворительной адаптации. Уменьшение симпатических влияний у рабочих стажевых групп находит свое выражение и в достоверно низких значениях индекса вегетативного равновесия (ИВР), вегетативного показателя ритма (ВПР), показателя адекватности процессов реагирования (ПАПР). Так ИВР стажевой группы до 5 лет в 2,1 раза, 6-10 лет в 2,15 раза, 11-15 лет в 2,02 раза, 16-20 лет в 2 раза и больше 21 лет в 2,04 раза ниже по сравнению с контролем. ВПР стажевой группы в 1,1 раз, 6-10 и 11-15 лет в 1,12 раза, 16-20 лет в 1,26 раза и больше 21 лет в 1,3 раза ниже по сравнению с контролем. ПАПР стажевой группы до 5 лет в 1,12 раз, 6-10 лет в 1, 17 раза, 11-15 и 16-20 лет в 1,4 раза и больше 21 лет в 1,41 раза ниже по сравнению с контролем .

У рабочих цехов также отмечается уменьшение симпатических влияний, что находит свое выражение в достоверно низких значениях ИВР, ВПР, ПАПР. Так ИВР подготовительного цеха в 2,2 раза, рафинационного в 2,5 раза, экстракционного в 2,7 раза ниже по сравнению с контролем. ВПР подготовительного цеха в 1,1 раз, рафинационного в 1,1 раза, экстракционного в 1,2 раза ниже по сравнению с контролем. ПАПР цеховых групп в 1,2 раза ниже по сравнению с контролем.

Наиболее выраженные изменения в системах управления фоновым вегетативным гомеостазом отмечены у рабочих экстракционного цеха, где индекс напряжения составляет 370,02±8,02 усл.ед. У рабочих подготовительного цеха индекс напряжения достоверно меньше (260,6±9,2 усл.ед., р<0,05), чем в контрольной группе (192,8±3,8 усл.ед.) и остальных цехах.

Таким образом, влияние факторов хлопкоперерабатывающего производства в зависимости от степени адаптации протекает одновременно подключением надсегментарных отделов вегетативной нервной системы, проявляющееся активацией симпатического и парасимпатического контуров вегетативной регуляции. Оценка функционирования регуляторных систем вегетативного гомеостаза может быть использована для ранней диагностики патологии вегетативной нервной системы, формированиягрупп "риска"среди рабочих хлопкоперерабатывающего производства и обоснования проведения профилактических мероприятий.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Досыбаева Г.Н. Цитоморфологическая оценка клеток бронхоальвеолярного лаважа, печени и желудка при воздействии хлопковой пыли, содержащей фосфорорганические пестициды в эксперименте//WORKLDSCIENCE.-2016.-№5(9).-Vol.3.
  2. Юлдашева Фатима Утанбаевна. Гигиеническая оценка хлопковой и зерновой пыли, разработка регламентов их содержания в атмосферном воздухе. Автореферат кан… мед.наук, -Ташкент. 1996 .-25с.
  3. Naughton SX, Terry AV Jr. Neurotoxicity in acute and repeated organophosphate exposure. Toxicology. 2018 Sep 1;408:101-112. doi: 10.1016/j.tox.2018.08.011. Epub 2018 Aug 23. PMID: 30144465; PMCID: PMC6839762.
  4. Cassereau J, Ferré M, Chevrollier A, Codron P, Verny C, Homedan C, Lenaers G, Procaccio V, May-Panloup P, Reynier P. Neurotoxicity of Insecticides. Curr Med Chem. 2017;24(27):2988-3001. doi: 10.2174/0929867324666170526122654. PMID: 28552054.
  5. Azazh A. Severe organophosphate poisoning with delayed cholinergic crisis, intermediate syndrome and organophosphate induced delayed polyneuropathy on succession. Ethiop J Health Sci. 2011 Nov;21(3):203-8. PMID: 22435001; PMCID: PMC3275864.
  6. Baş O, Çankaya S, Enginyurt Ö, Aslan A, Uydu HA, Odaci E, Yılmaz A, Demir A, Gul T. The effect of acute organophosphate intoxication on female rat hippocampus cornu ammonis region pyramidal neuron numbers, biochemistry and morphology. J Chem Neuroanat. 2019 Oct;100:101652. doi: 10.1016/j.jchemneu.2019.101652. Epub 2019 May 29. PMID: 31152871.
  7. European Food Safety Authority (EFSA), Crivellente F, Hart A, Hernandez-Jerez AF, Hougaard Bennekou S, Pedersen R, Terron A, Wolterink G, Mohimont L. Establishment of cumulative assessment groups of pesticides for their effects on the nervous system. EFSA J. 2019 Sep 17;17(9):e05800. doi: 10.2903/j.efsa.2019.5800. PMID: 32626428; PMCID: PMC7009249.
  8. Selye H. The natural of stress. Reprinted from: The best of basal fact. International Centre for Nutritional Stress, 1981.
Год: 2020
Город: Шымкент
Категория: Медицина