Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нарушения неспецифических защитных реакций организма при воздействии климатических и техногенных факторов Европейского Севера

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Нарушения неспецифических защитных реакций организма при воздействии климатических и техногенных факторов Европейского Севера"

На правах рукописи

РГБ ОД

МАРТЫНОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСЕЕВНА

2 0 СЕН

НАРУШЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ЗАЩИТНЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КЛИМАТИЧЕСКИХ И ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА

03. 00. 16. - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Архангельск 1999

Работа выполнена в Архангельской государственной медицинской академии и НИИ экспериментальной медицины РАМН г. С. -Петербурга

Научный консультант: Академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Е. А. Корнева

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор С. Л. Совершаева доктор медицинских наук, профессор Н. П. Неверова доктор медицинских наук, Е. Р. Бойко

Ведущее учреждение: Медицинская Академия последипломного образования, г. С.-Петербург.

Защита состоится « » _ 1999 года в № часов

на заседании диссертационного совета Д 084. 60. 01 при Архангельской государственной медицинской академии по адресу: 163061 Архангельск, пр. Троицкий, 51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан « ?2 » ¡/иОЯ,_1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук, доцент

Л. Е. Дерягина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы:

Интерес к изучению влияния экологических и техногенных факторов на здоровье населения Европейского Севера связан с высокой заболеваемостью людей, проживающих в этих регионах, а также с возрастанием количества зкологически-обусловленных форм патологии среди населения крупных промышленных центров Европейского Севера, с ростом профессиональных болезней в результате длительного воздействия антропогенных факторов на предприятиях химической ориентации, что обусловливает особый интерес к проведению целенаправленных исследований по выявлению нарушений защитных функций организма в этих условиях. Проведение такого исследования тем более актуально, что освоение природных богатств Севера происходит интенсивно и вызывает приток людей в эти регионы. Вместе с тем, современное промышленное производство является источником все более возрастающего загрязнения окружающей среды, которое зачастую трудно устранить.

В начале 1991 г. была сформирована региональная целевая программа «Здоровье населения Европейского Севера». Она позволила объединить все медицинские силы Европейского Севера России и поставить задачу проведения широкого спектра медико-экологических исследований и изучения экологии человека.

На Севере человек, прежде всего, испытывает на себе действие холода. В Архангельской области профессиональному охлаждению во влажной среде подвергаются большие контингенты рабочих лесной, лесоперерабатывающей и химической промышленности, рыбаки, рыбообработчики, докеры и моряки. Поданным департамента здравоохранения, негативные тенденции роста профессиональной заболеваемости отмечены именно среди вышеобозначенных контингентов.

Создание на Европейском Севере крупных индустриальных центров, благоустроенных городов, смягчает воздействие экстремальных факторов, однако ускорение темпов жизни, возрастание нервно-психических нагрузок,

контраст между общим комфортом жизни в теплом помещении и необходимостью работы на открытом воздухе, перепады температуры от + 10°С до -35°С, гиподинамия и другие факторы урбанизации отрицательно влияют на здоровье человека (Меерсон, 1993, Вельтищев, 1995, Агаджанян, 1994,1995, 1996, Добродеева, 1995, Антипина, Ткачев, 1995, Черешнев, 1995, Труфа-кин, 1997).

Таким образом, действие комплекса стрессорных факторов на Севере, усиливаясь под влиянием экстремальных климатогеографическйх условий региона, приобретает особое значение для здоровья человека, причем сочетание климатических и техногенных факторов оказывает более выраженное негативное влияние на организм человека на Севере, чем их раздельное воздействие, даже в условиях существенно более сурового климата (Тигранян, 1990, Совершаева, 1997).

Логично полагать, что комплекс длительно действующих экологически-неблагоприятных факторов может вызвать нарушение защитных функций в организме человека, что создает благоприятные условия для развития заболеваний инфекционной, аллергической, аутоиммунной и опухолевой природы. Нарушение механизмов защиты и снижение резистентности, возникающие в результате расбалансированной работы иммунной и неспецифической систем защиты, является основой для попадания людей в "группу риска". (Груфакин, 1994). Проблема влияния условий среды, в том числе условий Севера, на организм человека является одной из важнейших проблем современной экологической физиологии. При этом исследование особенностей механизмов обеспечения неспецифической и иммунологической резистентности при воздействии климатических условий Севера представляет особый интерес, так как является ключевым для понимания механизмов развития дисфункций и разного рода заболеваний в этих условиях, а также создает основу для разработки способов прогнозирования, профилактики и коррекции нарушений защитных функций.

Вместе с тем, изучение причин и механизмов нарушения неспецифической и иммунной защиты организма в условиях Севера начато лишь в последние годы и многие важные аспекты проблемы не исследованы (Панин, 1987, Соловьев, 1990, Меерсон, 1993, Бойко, 1994, 1_ерра1ио1о е1 а!.,

1988, Совершаева, 1997, Сидоров, 1995, Теддер, 1995, Агаджанян, 1993, 1994,1997, Тигранян, 1990, Добродеева, 1995, Банникова, 1996, Ьаигу, 1980, Коетд, 1990, ЭИ^а™, 1993).

Существенно, в частности, изучение эффектов холодового воздействия, которое является непременной составляющей условий жизни на Севере и может влиять на механизмы неспецифической и иммунологической защиты организма.

Известно, что нарушение баланса в гормональной системе приводит с одной стороны к изменению адаптивных реакций, с другой - к нарушению функций иммунной системы организма. Исходя из этого, в настоящем исследовании изучали результирующую процессов, возникающих в эндокринной системе и системе неспецифической защиты организма при действии на него холода и других экологически-неблагоприятных факторов.

Таким образом, актуальность темы настоящего исследования определяется следующими обстоятельствами:

-возрастанием количества экологически-обусловленных заболеваний среди населения крупных промышленных центров Севера

-особенностями профессиональной деятельности значительного контингента людей, работающих в суровых климатических условиях Севера в сочетании с воздействием комплекса других экологически-неблагоприятных факторов

- ростом пофессиональной патологии у рабочих в результате длительного воздействия техногенных факторов на предприятиях химической ориентации;

-недостатком целенаправленных систематических исследований нарушений защитных функций организма человека в экологически-неблагоприятных условиях Севера.

Диссертация выполнена в рамках Республиканской программы научных исследований "Здоровье населения Европейского Севера" 1993-1998, а также в рамках программ, созданных Северозападным отделением РАМН, номер гос. регистрации 01970001909.

Цель, задачи исследования.

Основной целью исследования является изучение нарушения защитных функций организма человека и экспериментальных животных и их механизмов при действии холода и других экологически-неблагоприятных, (в том числе и техногенных) факторов, а также использование полученных данных для создания тест-системы в целях биомониторинга реакций человека на экологические воздействия в условиях Севера.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать уровень гормонов - кортизола, трийодтиронина (ТЗ), тироксина (Т4), тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), тестостерона и эст-радиола в сыворотке крови у людей, живущих на Севере, подвергающихся охлаждению в связи с профессиональной деятельностью и работающих в условиях вредного химического производства.

2. Определить уровень интерлейкина-1|} (ИЛ-1) в плазме крови, у людей, живущих в условиях Севера, в том числе, работающих в химической промышленности (гидролизном производстве) и в условиях действия низких температур атмосферного воздуха. ИЛ-1 - ключевой цитошн, активирующий иммунную систему, его уровень, в известной мере отражает степень возможной мобилизации защитных функций организма: иммунной системы и реакций неспецифической защиты.

3. Исследовать изменения антибактериальной защиты организма у людей, работающих в условиях действия холода и вредных факторов химического производства по содержанию антибактериальных катионных белков в нейтрофилах крови.

4. С помощью экспериментальных моделей на животных определить удельное значение влияния холода, метанола, этанола и фурфурола на активность защитных функций организма:

А. Исследовать уровень гормонов в сыворотке крови животных при воздействии холода, метанола, этанола и фурфурола.

Б. Проанализировать продукцию перитонеальными макрофагами крыс лимфоцитактивирующих факторов (ЛАФ), как показателя, отражающего син-

тез и освобождение ИЛ-1 этими клетками при действии холода, метанола, этанола и фурфурола.

В. Изучить активность, интенсивность и эффективность фагоцитоза у животных, подвергнутых изолированному и сочетанному воздействию метанола, этанола и фурфурола.

Г. Исследовать содержание катионных белков в нейтрофилах крыс, как показателя активности антибактериальной защиты при холодовых и указанных техногенных воздействиях.

Д. Проследить течение раневого процесса, а также определить прочностные характеристики рубцов зашитых кожных ран у животных, подвергнутых воздействию метанола, этанола и фурфурола.

5, На основании комплекса полученных данных охарактеризовать особенности нарушения защитных функций организма человека в условиях действия холода и вредных факторов химического производства.

6. Проанализировать целесообразность использования комплекса примененных тестов для биомониторинга изменения защитных функций организма у работников промышленного производства в условиях Севера и выделения среди них "групп риска".

Научная новизна

В работе впервые показаны изменения показателей неспецифической и, частично, иммунологической защиты человека в условиях действия холода и техногенных факторов химического производства и произведена комплексная оценка состояния защитных функций организма рабочих различных производственных групп на Севере с целью определения степени нарушения резистентности и выявления групп риска.

В условиях эксперимента впервые выявлено удельное значение отдельных компонентов среды в нарушении защитных функций организма. Впервые обнаружены различия в интенсивности продукции ЛАФ перитонеальны-ми макрофагами крыс, подвергнутых однократному и многократному холодовому воздействию.

Впервые в эксперименте определены особенности продукции ЛАФ, спектра гормонов и показателей лизосомно-катионного теста (ЛКТ) при

комбинированном и изолированном воздействии фурфурола, метанола и этанола.

В экспериментальной модели на крысах впервые показаны особенности нарушения защитных реакций при сочетанном длительном воздействии химических поллютантов - фурфурола, метанола и каждого из них с этанолом.

Теоретическое и практическое значение работы.

Комплекс полученных результатов подтверждает концепцию о цепи событий, происходящих при действии экологически-неблагоприятных факторов, которые изменяют защитные функции организма, снижение активности механизмов защиты (неспецифической и иммунной) что обуславливает развитие заболеваний различной природы. Прямым следствием предложенной теоретико-экспериментальной концепции и полученных результатов является сформулированное нами положение о целесообразности использования тестов, характеризующих активность защитных функций организма для биомониторинга эффектов влияния среды на организм человека. Существенное значение имеет и вытекающее из результатов работы заключение об адекватности использования преимущественно функциональных тестов для оценки эффектов определенных воздействий на активность защитных функций организма, поскольку только количественная характеристика, например, подсчет количества клеток и т. д. часто не позволяет выявить степень происходящих нарушений защитных функций на ранних стадиях. На основании изучения комплекса показателей защитных функций организма выявлены варианты изменения этих процессов у людей, работающих в различных условиях производства, их механизмы проанализированы в экспериментах на животных. Эти данные послужили основой для рекомендации новой тест-системы биомониторинга реакций организма на среду.

Выявленные ранее неизвестные особенности нарушения механизмов защиты в условиях действия холода и экологически-неблагоприятных факторов у людей, являются базисом для дальнейших исследований и стимулом поиска дополнительнях диагностических критериев в целях определения "групп риска" и профилактики ранних проявлений экопатологии.

Впервые показано разрушение корреляционных связей между основными показателями неспецифической резистентности у людей, подвергающихся профессиональному воздействию холода и техногенных факторов по сравнению с людьми контрольной группы.

Полученные кпинико-зкспериментапьные данные позволили определить ряд конкретных механизмов развития дисфункций системы защиты, а именно:

Важным механизмом проявления защитных функций организма при воздействии холода является снижение синтеза ИЛ-1 при действии ЛПС, которые в норме стимулируют его выработку макрофагами. Не исключено, что высокие концентрации кортизола, наблюдающиеся в этой ситуации, влияют на интенсивность выработки ИЛ-1.

В основе нарушений защитных функций организма при воздействии холода лежит подавление стимулированной продукции ИЛ-1, существенное угнетение антибактериальных свойств НГ, особенно при ингаляторном воздействии метанола, фурфурола, а также их сочетания.

Выявлены закономерности изменения защитных функций у животных (при однократном и многократном действии холода, а также при изолированном и сочетанном влиянии поллютантов), проявляющиеся в снижении синтеза ИЛ-1 и существенном угнетении антибактериальных свойств НГ, что важно для понимания патофизиологических механизмов нарушений защитных реакций, возникающих у людей, в ответ на действие неблагоприятных факторов среды.

Проведенное исследование обосновывает целесообразность более широкого применения методов профилактики экопатологии, выработке рекомендаций по охране труда, в частности на производствах, связанных с получением и использованием этилового спирта и этанолсодержащих продуктов.

Представленные данные обосновывают целесообразность применения нового комплекса методов выявления нарушений защитных функций организма в экологически-неблагоприятных условиях. Предложенная тест-система может быть использована при разработке комплекса мер профессионального отбора, в том числе в гидролизной промышленности.

Результаты данного исследования могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах патологической физиологии, наркологии, экологии и терапии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Климатические и техногенные воздействия оказывают существенное влияние на защитные функции организма человека в условиях Европейского Севера, степень выраженности которого зависит от характера экологических воздействий, стажа работы на конкретном предприятии, а также возраста. При действии указанных факторов происходит разрушение ряда корреляционных взаимодействий между показателями неспецифической защиты и формирование новых корреляционнных связей.

2. В условиях длительного воздействия холода на ранних этапах происходит напряжение неспецифической защиты организма, проявляющееся снижением ЛКТ, ИЛ-1, тестостерона на фоне повышения уровня кортизола; однако увеличение стажа работы в указанных условиях приводит к адаптации, что доказано на экспериментальных моделях.

3. В условиях химического стресса (постоянное воздействие паров метанола, фурфурола и этанола) у рабочих гидролизного завода вне зависимости от длительности работы во вредных условиях отмечается значительное снижение показателей неспецифической защиты, которое характеризуется выраженным уменьшением уровня катионных белков в ней-трофилах, ИЛ-1, кортизола, тестостерона или эстрадиола в крови, что экспериментально доказано на животных.

4. Комплексное исследование, включающее определение уровня гормонов в сыворотке и уровня интерлейкина-1 р в плазме крови, содержания катионных белков в нейтрофильных гранулоцитах (НГ), может быть рекомендовано в качестве базисной тест-системы, позволяющей выявлять ранние нарушения активности защитных функций организма, свидетельствующие о возможности развития экологически-обусловленных форм патологии.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 229 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов. В диссертации 23 таблицы и 14 рисунков. Прилагаемый список литературы содержит 473 наименований. Из них 215 - отечественных, 258 - зарубежных авторов.

Апробация работы

Материалы диссертации представлены и обсуждены на VI - X зональных конференциях молодых ученых-медиков (Архангельск, 1988,1990,1992, 1994, 1996), международных конференциях в рамках II, IV, V Соловецких Форумов (Архангельск, 1990,1992,1993), заседании комиссии Международного движения "Врачи Мира за предотвращение ядерной войны" (Архангельск, 1991), 49,50, 51 и 52 научных сессиях АГМА "Актуальные проблемы адаптации и здоровья населения севера" (Архангельск, 1991, 1992, 1993, 1995). Региональной Российской Ассамблее "Здоровье человека" (Архангельск, 1993).

Основные положения диссертации доложены на научных заседаниях отдела общей патологии и патофизиологии НИИЭМ РАМН 23. 11. 95,16. 12. 96., 06. 03. 97., 19. 04. 97., 23. 01. 98, научно-практической конференции Архангельской государственной медицинской академии 16.12.95, в феврале 1994 года на заседании научного общества Research Laboratory Maine Medical Center (штат Мэн, г. Портленд, США), в октябре 1995 года на заседании научного общества Blood Center (штат Мэн, г. Портленд, США).

Работа прошла официальную апробацию на научном заседании отдела общей патологии и патофизиологии НИИЭМ РАМН (1998) и на расширенном заседании Медико-биологического совета в Архангельской Медицинской Академии (1999).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Объектом исследования были люди в возрасте от 20 до 55 лет, подвергающиеся воздействию климатических и техногенных факторов внешней среды в процессе трудовой деятёльности на Севере.

В 1-ю группу обследуемых (50 человек) вошли рабочие гидролизного завода - (рабочие гидролизно-дрожжевого и спиртового цехов), которые в течение рабочего дня подвергались ингаляторному воздействию метанола, этанола и фурфурола.

2-ю группу обследуемых (50 чел) составили рабочие грузового порта, которые в любую погоду (в т. ч. в зимнее время) работают на открытом воздухе (докеры, грузчики, тапьманы).

Третья группа обследуемых (50 человек) яелялась контрольной, состояла из людей, работающих в помещении, не занимающихся физическим трудом (служащие, конторские работники). Данная группа обследуемых длительному воздействию указанных выше экологически-неблагоприятных факторов не подвергалась.

У обследуемых всех групп брали капиллярную и венозную кровь с целью постановки лизосомно-катионного теста (ЛКТ), определения уровня ин-терлейкина (ИЛ-1р) в плазме иммунноферментным методом, определения концентрации кортизола, трийодтиронина (ТЗ), тироксина (Т4), тиреотроп-ного гормона (ТТГ), а также тестостерона или эстрадиола в сыворотке крови прямым радиоиммунологическим методом.

Моделирование экологических и исследуемых техногенных воздействий в эксперименте проводили на 260 белых крысах УУ^аг, весом 160-180 г, из питомника АН РФ Рапполово. Животные содержались в обычном режиме вивария. В течение 28 дней крысы подвергались ежедневной пероральной затравке 40% этиловым гидролизным спиртом (производства Архангельского гидролизного завода) в дозах 7,02 г/кг (1/2ЛД 50), или ежедневной 4-х часовой ингаляции в специальной камере смесью паров метилового спирта и фурфурола в концентрациях, соответствующих 2-3 ПДК с учетом коэффи-

циентов сравнительной чувствительности человека и животных, что, в целом, соответствовало состоянию атмосферного воздуха в цехах гидролизного завода, связанных со спиртовым производством. Еще двум группам крыс внутрижелудочно вводили гидролизный этиловый спирт в дозе 3,51 г/кг (1/4 ЛД50) на фоне ежедневного (28 дней) ингаляционного влияния указанных ксенобиотиков. Контрольной группе животных ежедневно внутрижелудочно вводили физраствор.

В модели однократного холодового воздействия животные опытной группы подвергались охлаждению в течение 20 мин., при температуре -20°С, при этом каждую крысу помещали в изолированную камеру. В модели многократного холодового воздействия животные подвергались ежедневному охлаждению при температуре -20°С по 20 минут в течении 10 дней. Контрольную группу крыс охлаждению не подвергали.

Для оценки антибактериальной активности нейтрофилов использовали лизосомно-катионный тест, основанный на суммарном цитохимическом выявлении в нейтрофильных гранулоцитах (НГ) ферментных и неферментных катионных белков (КБ), обладающих широким спектром антибактериального действия; определяли фагоцитарный показатель (ФП)- процент фагоцитирующих клеток, фагоцитарное число (ФЧ) -количество микробных клеток в макрофаге и показатель завершенности фагоцитоза - коэффициент бактерицидной активности (КБА).

Лимфоцитактивирующее действие (ЛАФ) инкубатов макрофагов оценивали по их способности оказывать комитогенное действие на пролиферацию тимоцитов мышей, стимулированных субоптимальными дозами лекти-нов (Яозепмазэег, ОтагеНо 1981). Содержание кортикостерона (КС), трийодтиронина (ТЗ), тироксина (Т4), тиреотропного гормона (ТТГ), определяли прямым радиоиммуннологическим методом. Прочность сращения краев кожных ран оценивали по тензиометрическим показателям.

Результаты обработаны при помощи методов традиционной статистики, оценка достоверности результатов проведена с помощью критерия Стью-дента. Для проведения дисперсионного анализа для независимых и зависимых (парных) выборок применяли пакеты статистических программ 31а1дгарЫсз 3,0, корреляционный анализ.

Влияние холода и продуктов гидролизного производства на состояние защитных реакций у людей.

Комплекс проведенных исследований показал, что климатические и производственные факторы среды влияют на активность механизмов защиты организма у людей. По данным ряда авторов (Корнева и др. 1978, Корнева, Шхинек, 1988,. Эопд ё1 а1. 1995, РеНтопеп е1 а!, 1995, Корнева и др. 1996) различные стрессорные сигналы вызывают в организме сложный комплекс нейроэндокринных сдвигов, постоянной составляющей которых является повышение уровня глюкокортикоидных гормонов (ГКГ) в крови.

Как показали результаты исследования, концентрация кортизола в крови рабочих порта увеличена в 1,5 раза по сравнению с его концентрацией в крови людей контрольной группы. (Рис. 1).

Наиболее высокий уровень кортизола выявлен у рабочих, имеющих стаж работы в порту до 5 лет (730,±18,42), по сравнению с контрольной группой (414,73+15,79)-Р<0,01. Следовательно, есть основание полагать, что данный контингент рабочих находится в состоянии хронического стресса, связанного с условиями труда, в том числе и с длительным воздействием низких температур. Однако, с увеличением стажа работы от 5 до 10 лет, а также более 10 лет уровень кортизола у людей достоверно снижается, практически достигая его значений в контрольной группе (Табл. 1).

Уровень кортизола в сыворотке крови у рабочих гидролизного завода по сравнению с этим показателем у людей контрольной группы достоверно не изменялся. (Рис. 1). Снижение концентрации кортизола выявлено в группе рабочих завода со стажем до 5 лет (Р<0,01), однако с увеличением стажа работы на заводе достоверного изменения этого показателя определить не удалось (Табл. 1).

Известно, что важная роль в становлении механизма холодовой адаптации отводится, в частности, гормонам щитовидной железы (Соболев, Султ танов, 1991), а также не вызывает сомнений участие гормонов щитовидной железы (ЩЖ) в регуляции иммуногенеза, а при ряде патологических состояний и стрессе обнаруживается корреляция между расстройством функции ЩЖ и иммунологическими сдвигами в организме (Ткачев, 1995).

600 500 400 300 200 100 0

По оси ординат - концентрация кортизола в нмоль/л. По оси абсцисс - группы обследуемых людей: 1 - Контрольная группа(50) 2- Рабочие Гидролизного завода(50) 3 - Рабочие порга(50)

* - достоверность отличий от контроля, р<0,01.

** - достоверность отличий между 2 и 3 группами, р<0,01.

Рис. 1. Концентрация кортизола в сыворотке крови у людей, занятых в разных отраслях производства

г^п **

Г—1- äsi

1 2 з

Примечание:

По оси ординат - концентрация ТТГ в мкед/мл.

1-Контрольная группа (50)

2- Рабочие гидролизного завода (50)

3- Рабочие порта (50)

*- достоверность отличий от контроля, р<0,01. **- достоверность отличий между 2 и 3, р<0,01.

Рис. 2. Концентрация ТТГ в крови у людей различных профессиональных групп

В настоящем исследовании значимых различий в концентрации трийод-тиронина улюдей контрольной группы, рабочих АГЗи рабочих порта не было выявлено. При сравнении концентрации тироксина в крови выявлены значимые различия в сторону уменьшения этого показателя у рабочих порта (102,64±3,61) по сравнению с контрольной группой (119,26+2,72) Р<0,01; различия уровня Т4 у рабочих АГЗ в сравнении с контрольной группой обследуемых оказались недостоверными. Не было выявлено достоверных отличий в концентрации Т4 у рабочих гидролизного завода и порта. Вместе с тем, выявлено достоверное увеличение уровня тиреотропного гормона у рабочих завода по сравнению с его значениями в контрольной группе (Рис. 2). Уровень ТТГ в крови у рабочих порта был снижен по сравнению с концентрацией ТТГ в крови у рабочих АГЗ и не отличался от тех же показателей в контрольной группе.

В ряде исследований, проведенных в России и за рубежом, установлено, что длительное и интенсивное воздействие стрессирующих факторов приводит к нарушению в системе гипофиз-гонады (Губкина, 1992, Громыхи-на, 1993, Латышевская, 1995, Коепюд, 1990).

В проведенном исследовании выявлено достоверное снижение концентрации тестостерона в сыворотке крови как рабочих порта (18,10+3,21), так и у рабочих завода (15,72±2,43) по сравнению с контролем (25,71±4,08) Р<0,01.

При обследовании женского контингента значительное уменьшение уровня эстрадиола выявлены у работниц обеих групп. Подобные изменения, по мнению Н. Латышевской (1995), являются одним из проявлений нарушений репродуктивных функций у людей в условиях длительного воздействия неблагоприятных факторов среды.

Необходимо отметить, что самое значительное снижение концентрации тестостерона выявлено у рабочих гидролизного завода в возрасте старше 45 лет(9,07±1,24), а также у работников порта в возрастной группе до 30 лет (12,00+1,12)- Р<0,01.

Кроме того, уровень тестостерона оказался существенно сниженным у мужчин обеих профессиональных групп, имеющих стаж работы до 5 лет на заводе (16,04+4,32) и в порту (12,48±5,07) соответственно -Р<0,01 (Табл. 1).

Таблица 1

Изменения защитных функций у рабочих разных профессиональных групп, в зависимости

от длительности трудового стажа (М±т)

Контрольная группа Рабочие порта со стажем работы Рабочие гидролизного со стажем сабо" завода гы

Показатели mn=50 < 5 лет (2) п=12 5-10лет (3) п=14 > 10 лет (4) п=24 < 5 лет (5) п=15 5-10 лет (6) п=12 > 10 лет (7) п=23

Уровень ИЛ-1р в пг/мл 31,57 + 0,38 18,0 + 1,97" 19,02 + 1,05" 24,9 + 1,45»»° 17,9 + 1,02" 21,7 + 2,04* 21,9 +3,02*

СЦК КБ в усл.ед 1,58 + 0,02 1,51 + 0,01" 1,47 + 0,03" 1,51 + 0,02 1,37 + 0,03" 1,29 + 0,04" 1,40 + 0,01"»

Концентрация кортизола в нмоль/л 414,73 ± 15,79 730,0 + 18,42" 569,0 +17,58*° 456,0 +27,51*%° 334,0 ± 12,36" 432,0 ± 21,34 ♦♦ 364,24 +20,18 *

Концентрация тестостерона в нмоль/л 25,71 ± 4,08 12,48 ± 5,07* 19,0 ±3,01* 24,0 ± 4,03**° 16,04 ± 4,32" 12,0 ■ + 2,03" 16,0 ± 3,08"

Примечание:

п - количество обследованных »-Р 7,6 - <0,05

* - достоверность отличий от контроля р< 0,05; ♦ *-Р 6,5 - <0,01 " - достоверность отличий от контроля р< 0,01

* - Р 4,2-<0,001 " - Р 4,2 -<0,05

* - Р 4,3 - <0,01

С увеличением стажа работы в порту у рабочих наблюдается увеличение уровня тестостерона, что может быть связано с адаптацией организма рабочих к длительному воздействию низких температур.

Анализ гормональной функции мужских гонад, по мнению В. В. Зельце-ра и соавт. (1992) может быть использован в качестве одного из тестов при обследовании рабочих на предприятии химической ориентации. Значительное снижение концентрации тестостерона у рабочих АГЗ в возрасте 30-45 лет может, по-видимому, рассматриваться как следствие длительного воздействия вредных продуктов гидролизного производства.

Исследование уровня ИЛ-ip, а именно эта форма интерлейкина является преобладающей в крови у человека (Aaron et. al., 1984), позволило установить, что его концентрация в плазме крови рабочих порта и рабочих гидролизного завода была достоверно снижена, по сравнению с уровнем ИЛ-1р у людей контрольной группы.

Поскольку ИЛ-1 является важнейшим модулятором и медиатором иммунной системы и в большой мере определяет степень ее функциональной активности, можно предполагать, что защитные реакции у рабочих названных групп могут быть снижены по сравнению стаковыми у людей контрольной группы, что было подтверждено в экспериментах с охлаждением животных (Рыбакина и соавт., 1995).

Уровень Ил-1р был значительно снижен по сравнению с контрольной группой у рабочих порта, имеющих стаж работы на предприятии до 5 лет (18,0±1,97), а также у рабочих завода с аналогичным стажем (17,9±1,02), кроме того, данный показатель оказался существенно сниженным в группе рабочих порта (18,0+2,02) и завода (18,7+3,04) в возрасте до 30 лет (Р<0,01).

Несомненно, выявленные изменения в содержании ИЛ-ip в плазме крови у людей различных профессиональных групп можно расценивать как проявление значительного снижения потенциала неспецифической защиты организма в условиях неблагоприятного влияния климатических и техногенных факторов среды.

Нарушения гомеостатических и компенсаторных механизмов характеризуются определенными биохимическими и функциональными сдвигами в системе неспецифической защиты организма, в частности, антибактериаль-

ной активности НГ, которые, по-мнению В. С. Новикова и др. (1993) характеризует снижение возможности организма сопротивляться неблагоприятным факторам, что может предшествовать появлению выраженных симптомов и признаков многих заболеваний.

В настоящем исследовании достоверное снижение показателя ЛКТ наблюдалось у рабочих гидролизного завода и у рабочих порта по сравнению с контрольной группой (Табл. 1).

Необходимо отметить, что наиболее значительное снижение показателей ЛКТ по сравнению с контролем выявлено у рабочих гидролизного завода и порта, имеющих непрерывный стаж работы на заводе от 5 до 10 лет (Р<0,01).

Снижение СЦК КБ в НГ у людей в различных профессиональных группах происходит, по-видимому, за счет дегрануляции НГ в результате дестабилизации мембран под воздействием экологически-неблагоприятных факторов и может свидетельствовать об ослаблении уровня антибактериальной защиты. Существенное понижение количества КБ и дегрануляция НГ у людей свидетельствует сточки зрения О. И. Романенко и соавт. (1995) в пользу наличия у них признаков хронической интоксикации вредными продуктами промышленного производства. Очевидно, одним из механизмов снижения уровня КБ в НГ крови людей, подвергающихся воздействию экологически-неблагоприятных факторов внешней среды, может быть значительное нарушение мембранных структур клеток с выходом ("утечкой") лизосомных ферментов в межклеточное пространство (Демин, 1995, 1_итпа, 1994).

Хорошо известно, что одним из информативных методов, позволяющих выявлять изменения взаимодействия функций различных органов и систем, является корреляционный анализ. В настоящем исследовании не было обнаружено значимых корреляционных взаимодействий между уровнем ИЛ-1, показателем ЛКТ, концентрацией ТТП тестостерона и эстрадиола как в контрольной группе, так и у людей различных профессиональных групп.

Значимой корреляционной зависимости между уровнем ТЗ в крови у рабочих порта и уровнем ИЛ-1 р в этой же группе исследования выявить также не удалось Принимая во внимание тот факт, что гормоны системы гипофиз - щитовидная железа играют существенную роль в регуляции метабо-

лических реакций в процессе адаптации человека на Севере, был проведен анализ корреляционных отношений между концентрацией кортизла, гормонов ЩЖ и уровнем Ил-1р у людей разных профессиональных групп (рис. 3).

Обращает на себя внимание наличие устойчивых корреляционных взаимодействий между всеми параметрами в контрольной группе, исключая Ил-1р и кортизол. Однако, у рабочих порта и гидролизного завода эти взаимодействия претерпевают значительные изменения по сравнению с контролем.

Обнаруженное в результате расчета корреляционных отношений отсутствие взаимодействия между уровнем ИЛ-1 и концентрацией ТЗ у рабочих порта коррелирует с "разрывом" связи между кортизолом и уровнем 14 по сравнению с контрольной группой исследования. Было выявлено, что у рабочих гидролизного завода появляется новая связь между уровнем ИЛ-1 и кортизолом по сравнению с контрольной группой исследования и по сравнению с группой рабочих порта. Кроме того, у рабочих завода отмечалось отсутствие корреляционного взаимодействия между уровнем ТЗ и ИЛ-1 и "разрушение" связи между уровнями ТЗ и Т4 по сравнению с контролем и группой рабочих порта.

Выявленная лабильность функциональных связей между уровнем Ил-1, кортизола и тиреоидных гормонов в крови у людей, работающих в неблагоприятных условиях среды, по-видимому, является одной из составляющих тех изменений, которые происходят в организме под действием неблагоприятных факторов внешней среды. Следует отметить, что чем больше коэффициент корреляционного отношения, тем сильнее проявляется связь между признаками, тем ближе эта зависимость к функциональной. В нашем случае снижение взаимного влияния между ИЛ-1 и ТЗ, а также ТЗ и Т4, кортизолом и Т4 у рабочих порта и гидролизного завода, по сравнению с контрольной группой, свидетельствует об удалении этой зависимости от функциональной.

Таким образом, комплекс проведенных исследований по определению степени нарушения механизмов резистентности организма при длительном действии неблагоприятных факторов среды позволил выявить ряд основных изменений защитных реакций у людей, включающих значительное по-

2

3

1 - Контрольная группа, 2 - Рабочие порта, 3 - Рабочие гидролизного завода

Рис. 3. Значимые корреляционные отношения между уровнем ИЛ-1р, кортизола, трийодтиронина и тироксина у людей разных обследуемых групп. (Коэффициент корреляции >0,4)

вышение концентрации кортизола с одновременным снижением уровня тестостерона и ИЛ-1в крови у рабочих порта, особенно в первые 5 лет работы на данном предприятии.

Несомненно данный факт подтверждает наличие значительного снижения защитного потенциала у контингента рабочих, подвергающихся воздействию холода.

Значительное снижение показателей ЛКТ, уровня ИЛ-1р, тестостерона или эстрадиола, сопровождающееся повышением уровня ТТГ свидетельствует о существенном ослаблении защитных функций организма у рабочих гидролизного производства, т. е. о таком состоянии системы неспецифической защиты организма, когда ее отдельные звенья не способны к адекватному реагированию, хотя этот дисбаланс компенсирован за счет включения других звеньев, обеспечивающих надежность работы системы в целом. Однако, дальнейшее функционирование системы в этих условиях или увеличение нагрузки ведет к возрастанию степени риска развития патологических процессов или возникновению заболеваний различной природы. (Levin etal. 1995).

Определение уровня ИЛ-1р в плазме крови, концентрации важнейших гормонов в сыворотке и показателей ЛК-теста, можно рекомендовать в качестве тест-системы, оценка показателей которой поможет практическому врачу судить о степени нарушений механизмов неспецифической защиты и выделять "группы риска" среди людей, работающих в условиях воздействия вредных факторов среды.

Основой для выделения "группы риска" среди людей, условия работы которых связаны с длительным воздействием низких температур, служит снижение уровня ИЛ-ip до (18,0 -24,9 пг), СЦК КБ до (1,47-1,51), концентрации тестостерона до (12 -24 нмоль/л), а также значительное повышение концентрации кортизола до (730-750 нмоль/л). Среди обследуемых рабочих гидролизного завода, а, следовательно, и для работников любого химического производства, такую группу могут составить люди, имеющие уровень ИЛ-1Р (17,9-21,9 пг), СЦК КБ (1,29-1,40 усл. ед.), концентрацию тестостерона (12-16 нмоль/л); уровень кортизола у них не меняется или имеет тенденцию к снижению.

Вместе с тем, исследования нарушений защитных функций, возникающих у людей в условиях действия низких температур, а также вредных факторов химического производства не позволяют определить, какие компоненты экологических и техногенных воздействий являются ведущими в возникновении тех или иных нарушений защитных функций, составляющих основу развития экологически-обусловленных форм патологии у различных групп людей. Остается неясным, каковы механизмы развития нарушений неспецифических защитных реакций в ответ на действие неблагоприятных факторов среды.

Возникает ряд вопросов, ответить на которые можно только при использовании экспериментальных моделей; в частности, что лежит в основе снижения уровня ИЛ-1 в плазме крови у людей, подвергающихся длительному воздействию низких температур, или вредных факторов гидролизного производства, изменяется ли его синтез, угнетается ли индуцированная микроорганизмами, или ЛПС продукция ИЛ-1?

С целью выяснения механизмов изменения защитных функций организма в ответ на острое и длительное воздействие холода, а также для выяснения роли изолированного или сочетанного ингаляторного влияния определенных ксенобиотиков, произведено моделирование указанных типов воздействий на экспериментальных животных. Вполне понятно, что экстраполировать данные экспериментальных исследований необходимо с известной мерой осторожности, но для выяснения определенных моментов в механизмах нарушений защитных реакций, экспериментальный анализ представляется единственно возможным.

2. Влияние однократного и многократного холодового воздействия на защитные реакции у крыс.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что климатические и производственные факторы среды оказывают существенное влияние на активность защитных функций у животных.

При исследовании уровня глюкокортикоидов в крови, катионных белков НГ и ЛАФ-активности макрофагов у животных, подвергнутых различным экспериментальным ситуациям, выявлены следующие варианты эффектов

воздействия низких температур: многократное холодовое воздействие приводит к стимуляции продукции ЛАФ перитонеальными макрофагами крыс. Причем, в случае применения однократного охлаждения, стафилококки практически не усиливают выделение ЛАФ такими клетками (Табл. 2).

При многократном охлаждении нестимулированная продукция ЛАФ клетками СМФ крыс повышается при внесении в культуру тканей стафилококков, и в этом случае интенсивность синтеза ЛАФ выше, чем при однократном холодовом воздействии (р<0,01) и у контрольных животных. (р<0,01).

Результаты настоящего исследования хорошо согласуются с данными С. Н. Шанина и соавт. (1996) о повышении продукции ЛАФ у животных, подвергнутых ротационному и холодовому видам стресса.

В настоящем исследовании впервые произведено сравнение интенсивности продукции ЛАФ при применении различных холодовых воздействий. Как известно, лимфоцитактивирующий фактор супернатанта макрофагов содержит ряд цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО- фактор некроза опухолей) (□¡пагеКо, 1991).

Иными словами, интенсивность реакции клеток на определенное воздействие зависит от количества этих цитокинов в супернатанте и косвенно характеризует уровень синтеза иммунорегулирующих пептидов. (Рыбакина, 1995, Шанин, 1996, Орлов, 1998).

Необходимо подчеркнуть, что при многократном применении холода увеличение продукции ЛАФ происходит на фоне значительного снижения концентрации КС (Р<0,01), по сравнению с его концентрацией в группе крыс, подвергнутых острому холодовому воздействию, а также с контрольной группой животных.

Как следует из литературных источников, исследование уровня глюко-кортикоидных гормонов, проведенные в условиях применения различных видов стресса, выябили неоднородность характера и интенсивности их сдвигов при различных экспериментальных ситуациях (Корнева, Шхинек, 1988, Корнева и соавт., 1992, вЫ^аш, 1995, Шанин и соавт., 1996). Большинство авторов придерживаются точки зрения, согласно которой, любые стрессор-ные раздражители (иммобилизация, охлаждение, перегревание, плавание, ротация, травма) вызывают нейрогормонапьные сдвиги, наиболее постоян-

Таблица 2

Показатели неспецифической резистентности у крыс при различных видах холодового воздействия

Группы животных ЖТ в усл.ед. Концентрация КС в сыворотке нг/мл ЛАФ-активностъ, ед/мл • 10 "3

Без стимуляции После стимуляции 81арЬ.Аигеиз

Контрольная группа 1,58 232,6 ± 32,37 0 4,12 ±0,08

Однократное холодовое воздействие 1,23* 349,167 ± 16,95* 3,2 ± 0,86* 3,1 ± 0,07

Многократное холодовое воздействие 1,61* 142,5 ± 17,2* 4,5 ± 0,9* 7,7 ± 0,7**

' - р<0,05 по сравнению с контролем.

♦ - р<0,05 по сравнению с однократным Холодовым воздействием. Количество животных в каждой группе - 15.

К

ной составляющей которых является повышение уровня глюкокортикоид-ных гормонов в крови (Александров, 1993, Корнева, 1993, Шанин и соавт. 1996, ЗЫп1ап1 е1 а1., 1995).

Эта реакция, в разной степени выраженная, развивается в течение ближайших минут или часов после применения стрессорного воздействия, но она постепенно угасает при повторном применении эпизодических стрес-сорных раздражителей (Шхинек, Рыбакина, Корнева, 1993).

По данным, полученным Е. Г. Рыбакиной и соавт. (1995), при резком снижении уровня КС в крови адренапэктомированных мышей наблюдается спонтанная продукция ЛАФ клетками СМФ. Приведенные выше результаты экспериментов позволяют предположить, что, возможно, одним из механизмов увеличения продукции ЛАФ после многократного холодового воздействия, является существенное снижение концентрации КС в сыворотке крови экспериментальных животных.

При сравнении показателей ЛК-теста в различных моделях холодового стресса выявлено снижение СЦК КБ в случае применения у крыс однократного холодового воздействия (Р<0,01), что сопровождалось уменьшением относительного содержания сегментоядерных лейкоцитов периферической крови, по сравнению с такими показателями у крыс контрольной группы. Следовательно, антибактериальная активность НГ крыс при одноразовом действии холода снижается по сравнению с контролем.

В ряде исследований установлено, что интенсивно действующие стрес-сорные факторы приводят к снижению бактерицидных свойств лейкоцитов и нарушению их фагоцитарной активности (1_итпа, 1994,1996, КогпНоу, 1995). Предполагают, что механизмы указанных нарушений обусловлены уменьшением активности лизосомальных ферментов, а также угнетением энергетического и липидного обмена фагоцитирующих клеток (Маянский А., Маян-ский Д., 1983).

В наших предыдущих экспериментах удалось установить, что длительное холодовое воздействие снижает показатели фагоцитоза более, чем в 3 раза, причем фагоцитоз носит незавершенный характер (Мартынова, 1992), ■ поэтому в настоящем исследовании эти показатели повторно не определялись.

При многократном 10-дневном охлаждении крыс показатели ЛК-теста животных нормализуются и практически не отличаются от значений, характерных для контрольных животных. Одновременно наблюдается увеличение относительного количества лейкоцитов в периферической крови, которое было на уровне контрольных значений.

Таким образом, после 10-дневного применения холодового воздействия не наблюдается повышения уровня ГКГ в крови экспериментальных животных, а также практически не изменяется количество НГ и содержащихся в них КБ, одновременно сохраняется высокой и реакция со стороны макрофагов в виде появления нестимулированной продукции ЛАФ, а также усиления продукции ЛАФ после дополнительной стимуляции стафилококком. Не исключено, что наблюдаемые различия по сравнению с реакцией на однократное холодовое воздействие являются следствием адаптации животных к повторяющемуся действию холода.

Следовательно, результаты этой части экспериментальных исследований принципиально совпадают с данными, полученными у рабочих порта и подтверждают высказанное ранее предположение, объясняющее наблюдаемую нормализацию защитных функций у людей их адаптацией к длительному и многократному воздействию холода.

3. Влияние метанола, фурфурола и этанола на защитные реакции у крыс

Комплекс результатов, полученных при исследовании показателей резистентности организма экспериментальных животных на фоне действия экологически-неблагоприятных факторов, как ситуации - наиболее приближенной к условиям реального производства, а именно при воздействии этанола, метанола и фурфурола свидетельствует об изменениях реакций неспецифической защиты в ответ на действие вредных факторов производства, т. ё. не только подтверждают данные, полученные при исследовании этих реакций у людей, но и доказывают, что причиной выявленных нарушений защитных функций является воздействие техногенных факторов среды, в которых работают люди.

Так, ЛАФ-активность стимулированных клеток животных, подвергнутых изолированному воздействию метанола и сочетанному метанола и фурфу-

рола, полностью подавляется. (Табл. 3). Установленный фарт снижения продукции ЛАФ при изолированном или комплексном воздействии поллютан-тов имеет определенное практическое значение для уточнения роли стрес-сорных воздействий в патогенезе иммуносупрессий. По мнению С. Н. Шанина (1996), показатель нестимулированной и стимулированной продукции ЛАФ клетками стистемы мононуклеарных фагоцитов, уместно трактовать как маркер тяжести реакции организма, его иммунной системы на конкретное стрессорное воздействие.

Изолированное влияние фурфурола не приводит к нестимулированной продукции ЛАФ, снижается стимулированная продукция ЛАФ макрофагами крыс, (по сравнением с контролем), максимальное снижению этого показателя отмечено в группе крыс, подвергнутых сочетанной интоксикации фурфурола и этанола (Табл. 3).

Определение ЛАФ-активности при действии алкоголя и вдыхании паров фурфурола и метанола с параллельным определением концентрации КС в сыворотке стрессированных животных, проведено впервые, необходимо отметить, что процессы модуляции ЛАФ-продукции коррелировали с неоднозначной глюкокортикоидной реакцией (Табл. 3). При введении алкоголя на фоне ингаляционного действия одного из ксенобиотиков (метанола или фурфурола наблюдали существенное снижение концентрации КС в крови, по сравнению с концентрацией этого гормона у животных контрольной группы (Р<0,01).

Вполне оправданным остается положение о том, что продукция ИЛ-1 и ЛАФ в ответ на физические стрессорные воздействия (охлаждение, ротация, травма, иммобилизация, перегревание) является элементом комплекса срочной адаптации иммунной системы и характеризует ее готовность к возможным нарушениям иммунного гомеостаза (Рыбакина и соавт, 1993, Шанин, 1996).

Существенно подчеркнуть, что при тяжелых стрессах (холодовом, комбинированном) происходит не только снижение синтеза ЛАФ и ИЛ-1 макрофагами в ответ на стимуляцию стафилококком или ЛПС, но и подавление ключевой функции ИЛ-1 - его комитогенной активности, т. е. торможение

Таблица 3

Показатели резистентности у крыс в различных экспериментальных ситуациях

Группы животных Показатели ЛКТ в усл.ел. Концентрация КС в сыворотке нг/мл ЛАФ-активность ел/мл х 10"3

без стим. стим^арЬ.

Контрольная 1,56±0,02 234,70±14,30 0 4,8+0,10

Группа крыс, получавшая этанол 1,40±0,03 121,2±14,59** 0 4,08±0,04

Группа крыс, получавшая метанол 1,37±0,02" 115,8+13,50* 0 0

Группа крыс, получавшая метанол ' + этанол 1,30+0,02* 92,43+16,4* 0 0

Группа крыс, получавшая фурфурол 1,33+0,02* 103,2±18,4** 0 3,0810,04**

Группа крыс, получавшая фурфурол + этанол 1,29±0,02* 69,75±14,59* 0 1,8+0,03*

Группа крыс, получавшая метанол+ фуофуоол 1,30 ± 0,02** 115,8±8,24* 0 0

* - показатели, достоверно отличающиеся от контроля при р<0,01; ** - показатели, достоверно отличающиеся от контроля при р<0,05; ^ количество животных в каждой группе -15.

процесса, обеспечивающего стимуляцию иммуногенеза (Шанин, Рыбакина, 1996).

Именно эти факты подтверждают особую информативную значимость показателей активности системы ИЛ-1.

Для оценки неспецифических клеточных реакций в условиях действия вышеперечисленных факторов, определяли содержание КБ в НГ крыс, подвергнутых воздействию тех же экологически-неблагоприятных факторов.

При изолированном действии поллютантов происходит снижение СЦК КБ у крыс, подвергнутых сочетанному влиянию метанола, этанола и фурфурола, их сочетанному воздействию, а также комбинированному воздействию с этанолом (Р<0,01) табл. 3. Падение суммарного содержания КБ, определяемое в ЛКТ, говорит об их интенсивном выходе из НГ и активной реакции этих клеток в системе обеспечения защиты организма (Орлов, 1998).

Согласно данным литературы, такой эффект может быть объяснен значительным разрушением мембранных структур клетки (1_игапа, 2е1епко, 1994).

В настоящем исследовании, отмечено появление специфических гранул в НГ крыс, подвергнутых воздействию метанола (8,1 %), а также сочетанному воздействию метанола и фурфурола (8,7%), При этом, количество ней-трофилов, в которых выявлены специфические гранулы и среднее число специфических гранул в одной клетке коррелировало со степенью тяжести воздействия (г=0,70).

В настоящем исследовании выявлено, что фагоцитарная активность при различных видах воздействий также оказалась значительно сниженной по сравнению с таковой у животных контрольной группы (76,5±9,8); особенно выраженное снижение этого показателя наблюдали при сочетанном воздействии фурфурола и метанола (40,4±8,6) и в группе животных, подвергнутых интоксикации фурфурола и метанола на фоне этанольной интоксикации (30,1±6,6)-Р<0,01.

Интенсивность фагоцитоза (ФЧ) наименее сниженной оказалась в группе крыс, получавших этанол (6,2±0,4) по сравнению с контролем (8,7±0,4) -Р<0,05, значительно сниженной в группе животных, получавших метанол и фурфурол (2,3±0,7)-Р<0,01 и наиболее сниженной в группе животных, подвергнутых воздействию фурфурола, метанола и этанола (1,9±0,5)- Р<0,01.

Эффективность фагоцитоза резко снижается у животных всех опытных групп по сравнению с контрольной (32,0±6,4), однако наиболее значительные отличия этого показателя от нормы наблюдали при сочетанном воздействии фурфурола и метанола (18,2±5,9) -Р<0,05, фурфурола, метанола и этанола (9,4+1,8) -Р<0,01.

Существенно снижается и прочность послеоперационных рубцов, сила, необходимая для их разрыва, достоверно снижена во всех группах крыс, подвергнутых изолированному или сочетанному воздействию вышеперечисленных ксенобиотиков по сравнению с контрольной группой животных (Р<0,01). Снижение антибактериальной активности НГ коррелирует с замедлением процесса регенерации ран на 4-7 суток и с развитием гнойных осложнений в 50% случаев.

Таким образом, приведенные в данной работе факты и закономерности демонстрируют зависимость показателей уровня защитных реакций от климатических или техногенных воздействий. Изменения показателей, характеризующих функциональную активность системы неспецифической защиты наблюдаются в дискомфортной для человека и животных среде.

Характер сдвигов при действии на организм человека климатических и техногенных факторов в общем однотипны и включают в себя снижение показателей ЛК-теста и уровня ИЛ-1 в плазме крови, а также значительные нарушения в системе гипофиз-гонады, гипофиз-кора надпочечников, гипофиз-щитовидная железа.

У рабочих порта, подвергающихся в течении длительного времени воздействию отрицательных температур, структура изменения показателей неспецифической резистентности многообразнее: наряду с существенным снижением концентрации ИЛ-1Р и половых гормонов, уровень кортизола в сыворотке крови значительно повышен. По данным цеховых терапевтов, процент заболеваемости по порту достаточно высокий, отмечается увеличение частоты заболеваний ОРЗ и гриппом на 40%, сердечно-сосудистой и пищеварительной системы на 38%, неуклонно растет число часто и длительно болеющих рабочих.

Как было показано, комплекс неблагоприятных климатических факторов, создавая дискомфортную среду обитания, формируют у рабочих порта

состояние хронического экологического стресса с напряжением механизмов защиты. Причем, среди рабочих порта, нарушения защитных функций организма констатировано в группе до 30 лет, имеющих стаж работы в порту до 5 лет и столько же лет проживающих на Севере. Очевидно, что отрицательное воздействие неблагоприятных климатических условий этого региона создает значительное напряжение механизмов защиты организма человека в течение первых 5 лет проживания на Севере. Основываясь на результатах настоящего исследования можно предполагать, что с увеличением стажа работы и проживания в экологически-неблагоприятных районах Севера, происходит адаптация к условиям среды, которая, по-видимому, и обусловливает нормализацию показателей неспецифической резистентности у людей со стажем работы более 10-ти лет.

Учитывая, что рабочие гидролизного завода подвергаются хроническому воздействию техногенных факторов - фурфурола, метанола и этанола, выявленные нами изменения показателей неспецифической резистентности свидетельствуют об ослаблении защитных функций организма. Необходимо отметить, что значительное снижение показателей неспецифической резистентности отмечено у рабочих гидролизного завода старше 45 лет, имеющих непрерывный стаж работы на заводе от 5 до 10 лет. По-видимому, с увеличением времени работы в условиях вредных факторов гидролизного производства происходит углубление, инициируемых техногенными факторами нарушений защитных функций организма, а адаптации к этим факторам не наступает.

Предлагаемая в данной работе тест - система обследования людей, вынужденных жить и работать в условиях экологически-агрессивной среды позволит выявлять "группы риска" среди работников вредных лроизводств на основании изменений в системе неспецифической защиты организма, включающей показатели ЛКТ, уровня ИЛ-1, концентрации кортизола, гормонов ЩЖ и половых гормонов в сыворотке крови. Рекомендуемая к применению тест-система достаточно информативна, и может быть широко использована, т. к. включает в себя только 5 показателей, отражающих состояние неспецифической защиты, которые могут быть использованы независимо или сочетанно с обследованием иммунного статуса.

Анализ данных теста позволяет предположить, какие процессы лежат в основе нарушений защитных функций организма у конкретного индивидуума. Судя по данным экспериментов, при значительном снижении уровня ИЛ-1 в крови синтез его также может быть понижен, и, что существенно, не происходит стимуляции его продукции при действии микроорганизмов.

Как показано Е. Г. Рыбакиной и др. (1995,1997), в этих условиях снижается и комитогенная активность ИЛ-1, т. е. не происходит в полной мере активация функций иммуноцитов при действии ИЛ-1, что необходимо для развития полноценного иммунного ответа. С другой стороны, имеет значение уровень основных адаптивных гормонов (кортизола), высокие концентрации которого могут "тормозить" и выработку ИЛ-1р и активность лимфо-идных клеток.

В экспериментальных моделях было подтверждено, что при воздействии холода и исследуемых техногенных факторов выработка ИЛ-1 снижается даже при действии стафилококка, который в норме резко стимулирует синтез ИЛ-1 макрофагами.

Как было сказано выше, у животных при интенсивном стрессе наблюдается снижение синтеза ИЛ-1, индуцированного стафилококком или Л ПС в культуре макрофагов. Изучение ключевой функции ИЛ-1, т. е. его стимулирующего влияния на клетки-мишени лимфоциты, вызывающего процесс пролиферации и дифференцировки, показало, что у животных при тяжелом стрессе (например комбинированном действии холода и иммобилизации) происходит угнетение ключевой функции ИЛ-1. Таким образом, в этих условиях не только снижается уровень и синтез ИЛ-1, но и его прямое действие на лимфоидные клетки-мишени не вызывает нормального комитогенного эффекта; у таких животных снижен и иммунный ответ. Можно предполагать, что в аналогичных условиях у людей происходит снижение синтеза ИЛ-1 макрофагами.

Есть основание полагать, что возникновение у рабочих исследуемых групп самой разнообразной патологии коррелирует со снижением защитных свойств организма. Именно такие люди представляют собой "группу риска" в развитии заболеваний различной природы.

Разработка данной тест-системы стала возможной только при условии сопоставления вышеперечисленных показателей у людей разных профессиональных групп с уровнем их заболеваемости и общей нетрудоспособности, которыми располагают заведующие здравпунктов морского порта и предприятия химической промышленности. Логично было бы полагать, что подобная тест-система обследования рабочих может быть использована в условиях любого промышленного предприятия, где люди работают в условиях воздействия неблагоприятных экологических, климатических или техногенных факторов.

Необходимо отметить, что предлагаемая тест-система представляет собой базисный вариант, который может и должен быть дополнен другими тестами, целесообразно, в частности, определение продукции ИЛ-1 и его комитогенной активности.

Комплекс литературных и экспериментальных данных в сопоставлении с результатами наблюдений на людях и анализа их заболеваемости позволяют предположить, что в основе значительного увеличения заболеваемости у людей, работающих в условиях низкой температуры и техногенных вредностей лежат механизмы, сходные с выявленными на животных.

Профилактика профессионально- и экологически-обусловленных форм патологии требует создания информативной системы мониторинга здоровья людей, ("качества здоровья"), которая, наряду с традиционными показателями состояния здоровья популяции, включала бы и информацию об уровне активности защитных функций организма и степени риска возникновения заболеваний различной природы. Это позволит, используя математическое моделирование и компьютерный банк данных, прогнозировать будущую ситуацию в отношении развития экологически-обусловленной патологии в определенном регионе и оценивать эффект проводимых профилактических мероприятий.

ВЫВОДЫ

1. У рабочих порта, подвергающихся воздействию отрицательных температур, и имеющих непрерывный стаж работы до 5 лет, выявлено существенное снижение в крови концентрации ИЛ-1р, тестостерона или эстрадиола, показа-

теля ЛКТ, а также значительное повышение уровня кортизола. С увеличением стажа работы в этих условиях более 10 лет эти показатели нормализуются, что свидетельствует об адаптации рабочих к условиям труда.

2. У рабочих гидролизного завода, деятельность которых связана с вдыханием паров предельно допустимых концентраций метанола, фурфурола и этанола, и имеющих стаж работы до 5 лет наблюдается значительное снижение содержания катионных белков в нейтрофилах, уровня ИЛ-1Р, кортизона, и тестостерона или эстрадиола в крови. С увеличением стажа работы на заводе эти показатели не изменяются, что говорит об отсутствии адаптации к условиям труда.

3. Для людей контрольной группы, показатели защитных реакций которых в пределах нормы, характерны корреляционные связи между содержанием ИЛ-1 и уровнем ТЗ, количеством кортизола и Т4 в крови. У рабочих порта эти корреляционные соотношения отсутствуют. У рабочих гидролизного завода обнаружены новые корреляционные связи между количеством ИЛ-1 и кортизолом, разрушаются связи между ТЗ и Т4, ИЛ-1 и ТЗ, т. е. происходит лабилизация процессов взаимодействия в исследуемой системе, свидетельствующая о нарушении компенсаторно-приспособительных механизмов.

4. Однократное холодовое воздействие приводит у крыс к увеличению уровня КС в крови в 1,5 раза и значительному снижению количества катионных белков в НГ (по ЛКТ), отмечена продукция ЛАФ перитонеальными макрофагами без дополнительной стимуляции. (Внесение в культуру клеток стафилококков не приводит к усилению этой продукции). При многократном холодовом воздействии в экспериментах на крысах повышения уровня КС в крови, количества НГ и содержащихся в них КБ не происходит. Наблюдается нестимулированная продукция ЛАФ перитонеальными макрофагами, которая усиливается при добавлении в культуру клеток стафилококков. Не исключено, что наблюдаемые различия являются следствием адаптации животных к повторяющемуся действию холода.

5. Адаптированы экспериментальные модели для работы на крысах, максимально приближенные к условиям гидролизного производства, и обеспечивающие возможность изучения влияния техногенных факторов среды, их комплекса и отдельных составляющих на защитные функции организма

животных. Интенсивность выявленных изменений защитных функций у крыс, подвергнутых действию холода или воздействию метанола, этанола и фурфурола может расцениваться как маркер степени биологического влияния исследованных воздействий на организм. Результаты экспериментальной части исследования в целом подтверждают картину изменений защитных реакций, выявленную у людей, подвергающихся воздействию климатических и техногенных факторов среды.

6. При сочетанном ингаляторном воздействии метанола и фурфурола, а также при сочетанном ингаляторном воздействии метанола и внутрижелу-дочном введении этанола у крыс происходит двукратное снижение уровня КС, снижение показателя ЛКТ, появление в НГ специфических гранул и угнетение продукции ЛАФ макрофагами даже при действии стафилококка, что свидетельствует о глубоком подавлении активности защитных функций.

7. У крыс, подвергнутых сочетанному действию метанола и фурфурола на фоне внугрижелудочного введения этанола происходит замедление процесса регенерации кожных ран на 4-7 суток и более, появление гнойных осложнений в 50% случаев, снижение прочности рубцов на 80% по сравнению с контролем.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основании проведенного клинико-экспериментапьного исследования, апробирована и предложена новая тест-система, включающая определение уровня ИЛ-1Р и катионных белков в НГ, кортизола, гормонов щитовидной железы, тестостерона или эстрадиола в крови.

2. Разработаны критерии, позволяющие выявлять начальные проявления нарушений защитных функций организма и выделять "группы риска", т. е. донозологические формы дисбаланса, которые могут привести к развитию профессиональной патологии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1, Устройство для нанесения стандартных ран кожи в эксперименте. Рац, предложение отраслевого значения, г. Москва, 1989, -№-003372 от 3.03.89г.

2. Мартынова Н. А., Калашников Р. Н. , Парусов В. Н., Соловьев А. Г. Особенности заживления кожных ран при холодовой адаптации в условиях алкогольной интоксикации. В сб. "Актуальные проблемы здоровья населения Севера", г. Архангельск, 1991, С. 27-30.

3. Мартынова Н. А., Калашников Р. Н.. Парусов В. Н., Соловьев А. Г. Особенности заживления кожных ран при острой и хронической алкогольно-суррогатной интоксикации. II Тр. Ленингр. о-ва патологоанатомов. - 1991. -№32. - С. 77-82.

4. Мартынова Н. А., Калашников Р. Н. Изменение неспецифической резистентности при заживлении ран в условиях холодового воздействия в эксперименте. В сб, "Актуальные проблемы адаптации и здоровья населения Севера, "1992г, С. 7-8.

5. Мартынова Н. А., Калинин А. Г. Организация объективного прогнозирования соматических осложнений у больных хроническим алкоголизмом, В сб, "Медико-биологические и экологические проблемы развития Севера", 1992, г, Ижевск, С. 80-81

6. Мартынова Н. А., Ющенко Г. П., Коновалов С. А., Панфилов К. К. Влияние мефенамината натриевой соли на процессы заживления зашитых кожных ран у экспериментальных животных в условиях комбинированного действия токсических веществ. В сб. "Медико-биологические и профилактические проблемы адаптации населения к современным экологическим условиям жизни", г. Архангельск, 1994г. С. 105-106.

7. Калашников Р. Н., Калинин Р. Г., Мартынова Н. А., Громова Л. Е. Влияние некоторых экологически-неблагоприятнгых факторов на состояние неспецифической резистентности организма в эксперименте. //Диагностика и лечение. - №3. - (9-10), -1995, -С. 61-62.

8. Калашников Р. Н., Калинин Р. Г., Мартынова Н. А., Изменение показателей лизосомально-катионного теста при влиянии некоторых экологических факторов. Приложение к ж-лу "Экология человека",-№2,1995, -С. 114-115.

9. Калашников Р. Н., Калинин Р. Г., Мартынова Н. А., Филиппов И. Б. Особенности регенерации послеоперационных кожных ран в условиях воздействия экологически-неблагоприятных факторов и способы ее оптимизации. //"Экология человека". -№2. —1995-С. 91-100.

10. Мартынова Н. А., Соловьев А. Г., Калашников Р. Н. Приспособление для взвешивания лабораторных животных II "Лабораторные животные"-1996-У1, 1, С. 34-35.

11. Мартынова Н. А., Калинин А. Г. Прогнозирование соматических осложнений у больных хроническим алкоголизмом // Матер. 2 междунар, на-учн. -практ. конф. "Алкоголизм и наркомания в Евро-Арктическом Баренц-регионе", 28 ноября-1 декабря 1996г, С. 33-34.

12. Мартынова Н. А. Механизмы нарушения резистентности организма в условиях экологической нестабильности (Обзор литературы). /ГЭкология человека", -№1. -1997. -С. 10-17,

13. Мартынова Н. А., Рыбакина Е. Г., Шанин С. Н.., Козинец И. А„ Фомичева Е. Е.. Рогозина Н. Ф. Влияние холодового стресса на продукцию лим-фоцитактивирующего фактора у крыс. /ГЭкология человека", -№2. -1997. -С. 55-57.

14. Мартынова Н. А., Рыбакина Е. Г., Шанин С. Н.., Козинец И. А., Фомичева Е. Е.. Корнева Е. А. Влияние однократного и многократного холодового воздействия на показатели неспецифической резистентности у крыс. // Бюлл. эксп. биол. и медицины. - № 6. -1998. С. 620-623.

15. Мартынова Н. А., Е. Г. Рыбакина, И. А. Козинец, С. Н. Шанин, Е. Е. Фомичева, Н. П. Красногорова. Показатели неспецифической резистентности у людей в условиях холода. // Морской медицинский журнал. -1998. -№ 1. -С. 41-44.

16. Мартынова Н. А., Рыбакина Е. Г., Козинец И. А., Шанин С. Н., Фомичева Е. Е., Исаев А. И., Красногорова Н. П. Влияние профессионального охлаждения на показатели неспецифической резистентности у людей. //Экология человека. -1998. -№1. -С. 27-32.

17. Мартынова Н. А., Калашников Р. Н., Парусов В. Н., Соловьев А. Г. Особенности заживления кожных ран при различных видах алкогольно-суррогатной интоксикации. II Патофизиология и экспериментальная медицина. -1998. -№4.-С. 29-33.

18. Мартынова Н. А. Нарушения неспецифических защитных реакций организма при воздействии климатических и техногенных факторов Европейского Севера. -137 с. Архангельск. -1998.

19. Мартынова Н.А., Рыбакина Е.Г., Козинец И.А., Шанин С.Н., Фомичева Е.Е., Калинин А.Г. Показатели неспецифической резистентности у людей в зависимости от стажа работы на предприятии химической ориентации в условиях Севера. // Морской медицинский журнал. - 1998. -№3. - С. 34-37.

20. Мартынова Н. А., Рыбакина Е. Г., Козинец И. А., Шанин С. Н., Фомичева Е. Е. Влияние факторов химического производства на защитные реакции у крыс в условиях эксперимента //Экология человека. - 1998. -№4. -С. 26-28.

21. Martynova N., Kalashnikov R. , Kalinin R. The change in the level of nonspeciefic resistance under the influence of some ecologically unfavourable factors in the course of experiment. Environmental Pollution (ICONE 95), 17-24 July. - 1995. - St. Petersburg. - P. 102!

22. Martynova N., Kalinin A., Rybakina E., Kozinets I., Shanin S., Fomicheva E. Altered LAF production in rats exposed to cold stress // Int. J. Tiss. Reac. XIX (1/2), 1997, P. 71.

23. Martynova N., Kalinin A., Altered LAF-production in rats exposed to alcohol intoxication //Abstr, of 7-th Interscience World Conference of Inflamation, Antireumatics, Analgesics, Immunomodulators. Geneva, Switzerland. -1997. -p. 57.

24. Kalinin A., Martynova N., Kalinin R. Altered tensometric indicators of scin scars in rats exposed to alcohol-combined intoxication // Etanol and Intracellular signaling. Sweden. -1998. P. 87.

25. Martynova N.. Rybakina E., Kozinets I., Shanin S., Fomicheva E. Parameters of host resistance in rats exposed to ethanol, methanol and furfural intoxication.//Pathophysiology.-1998.-Vol. 5,-Suppl. 1.-P. 156.

26. Martynova N.. Kalinin A., The influence of the hydrolytic products on the level of host resistance of the workers. // The 9-th Congress of the International Society for Biomedical Research on Alcohol. -Denmark. -1998. -P. -34:

Лицензия ЛР № 021308 от 20.10.98

Подписано в печать 19:05.99. Формат80*64/1б. Усл.-печ. л. 2,4 Заказ № 629, тираж 100 экз.

Издательский центр АГМА

г. Архангельск, пр. Троицкий, 51, каб. 330 Телефон (8182) 49-34-91