Длительное воздействие неблагоприятных факторов в условиях современного производства может привести к срыву адаптационных механизмов организма, вызвать нарушение функции органов - и систем-мишеней, а затем и их заболевания. Актуальной задачей является изучение влияния различных физических и химических агентов на организм человека в условиях монотонного труда в автомобильной промышленности.
В наших исследованиях объектом исследования являлись 401 рабочий лакокрасочного цеха автомобильного завода. В условиях лакокрасочного цеха ведущими неблагоприятными факторами являлись ароматические углеводороды, вибрация и шум. Для доказательств некоторых регуляторных механизмов влияния токсических веществ, вибрации и шумовых факторов на организм человека, которые имеют место на данном производстве, проведены эксперименты на животных.
В искусственных экспериментальных условиях возможно выделение воздействия отдельных факторов на функции сердца и сосудов. Настоящий фрагмент исследования посвящен изучению влияния ксилола, влияния и шума на органы - мишени сердечно-сосудистой системы животных.
Объект и материалы исследования. Эксперименты проводились на 90 беспородных крысах, которые были разделены на три группы по 30 животных. Первая группа в течение 4-х месяцев подвергалась ежедневному четырехчасовому сочетанному воздействию ксилола в концентрации 54,0 + 0,9 мг/м3, вибрации и шума. Вторая группа подвергалась только воздействию ксилола в той же концентрации. Третья группа служила контролем. Факторы вибрации и шума создавались при помощи вибростенда ЭВ-1М. Применялась вибрация с максимальным уровнем колебательной скорости (104 дБ) в полосе частот со среднегеометрическим значением 100 Гц и наименьшим уровнем вибрации (56 дБ) в октавной полосе со среднегеометрическим значением 2 Гц. Наивысший уровень сопутствующего шума (79 дБ) определялся в октавной полосе частот со среднегеометрическим значением 250 Гц, уровень звука составлял 75 дБ.
Исследования проводились в течение 4 месяцев. Животных декапитировали через через две недели, четвертого месяца и после восстановительного периода и проводили морфологические и биохимические исследования сердечной мышцы. В конце исследования животных декапитировали и проводили морфологические и биохимические исследования сердечной мышцы.
Методики исследования. У животных измеряли систолическое артериальное давление в хвостовой артерии, электрокардиограмму во 2 отведении. В сыворотке крови определяли содержание беталипопротеидов, фосфолипидов и триацилглицеринов (1,2,3). После окончания эксперимента и декапитации животных в миокарде определяли содержание оксипролина, гексозаминов и гексуроновых кислот (4). Полученные результаты обрабатывались статистически с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. У животных первой группы уже через один месяц отмечено увеличение уровня артериального давления, которое не снижалось даже в восстановительном периоде (таблица 1). Во второй группе экспериментов отмечалось повышение артериального давления только через 4 месяца воздействия ксилола.
Таблица 1. Систолическое артериальное давление у белых крыс (мм рт.ст.)
|
Группа |
Стат. показатели |
2 недели воздействия |
1 месяц |
2 месяца |
3 месяца |
4 месяца |
Восстановительный период |
|
1 |
М+m |
105,5 ±1,7 |
124,3± 1,72* |
102,5±1,9 |
125,5± 1,3* |
122,2± 1,3* |
110,7± 1,6 |
|
2 |
М+m |
102,4± 2,0 |
101,5± 1,7 |
107,5± 2,8 |
106,3± 2,9 |
114,1± 1,4 |
102,2± 1,9 |
|
3 |
М+m |
106,6± 1,6 |
100,0± 1,5 |
103,8± 2,3 |
101,3± 3,3 |
101,5± + 1,6 |
101,2± 2,1 |
|
*достоверность |
|
|
|
|
|
|
|
Электрокардиографические исследования показали изменение электрической активности сердца крыс во время эксперимента. Так, интервал QS на второй неделе эксперимента достоверно уменьшался как в первой (0,0323± 0,0018 с), так и во второй группе (0,0310+0,002 с) по сравнению с контролем (0,0375+0,001 с). Электрическая систола QT достоверно уменьшалась на 4-м месяце эксперимента в второй группе до 0,053±0,0017 с по сравнению с контрольной величиной 0,067+0,001 с (Р<0,05). Наблюдалось достоверное снижение амплитуды зубца R в 1-й группе животных на 4-м месяце сочетанного и комплексного воздействия физических и химических факторов до 0,2518± 0,04 мВ по сравнению с контрольными цифрами 0,5+0,05 мВ.
Систолический показатель снижался в 1-й группе на 2-м месяце (до 47,3+1,9% по сравнению с контролем 52,6 + 1,1%, Р<0,05) и 4-м месяце (44,85±1,2% при 59,1±1,3% в контроле, Р<0,05) эксперимента.
Изменения электрической активности сердца выражающиеся, главным образом, в нарушении проведения возбуждения в желудочках, косвенно свидетельствуют о нарушении сократительной способности миокарда. Однако эти изменения носили кратковременный характер, что говорит об обратимости процессов в миокарде и хороших компенсаторных возможностях организма животного в восстановительном периоде эксперимента.
Биохимические исследования соединительной ткани миокарда показали, что содержание оксипролина как составной части соединительно-тканных фибриллярных белков увеличивалось в первой группе на всех сроках эксперимента, а во второй группе только к 4-му месяцу эксперимента (табл.2).
Таблица 2. Биохимический состав миокарда животных (обозначение групп те же, что и в 1-й табл.).
|
Сроки наблюдения |
Группы животных |
Оксипролин мг/г |
Гексозамин мг/г |
Гексуроновая к-та мг/г |
Гексозамин/ Оксипролин |
|
2 недели |
I II III |
5,03±0,13* 4,80±0,15 4,48±0,14 |
6,50±0,34 6,53±0,26 6,78±0,21 |
16,17±0,39 15,88±0,45 15,45±0,72 |
1,29±0,06 1,44±0,09 1,53±0,07 |
|
4 месяца |
I II III |
7,06±0,11* 5,51±0,19* 4,87±0,09 |
5,58±0,27 5,44±0,20 5,82±0,40 |
17,14±1,39 17,32±1,86 15,31±1,67 |
0,79±0,04* 0,99±0,05 1,19±0,07 |
|
Восстановительный период |
I II III |
6,17±0,15* 4,64±0,13 4,44±0,17 |
7,11±0,21 7,29±0,52 7,29±0,32 |
19,27±1,57 20,48±1,36 21,85±1,13 |
1,16±0,06* 1,59±0,14 1,66±0,09 |
*-Достоверность различий по отношению к контролю.
Количество гексозаминов, характеризующее содержание неколлагеновых белков, и гексуроновых кислот, характеризующих суммарное содержание гликозоаминогликанов, в миокарде животных в опытных и контрольной группах не отличались друг от друга. Соотношение гексозамин/оксипролин как показатель «биохимического возраста» соединительной ткани уменьшалось в первой группе во всех сроках эксперимента, а во второй группе лишь на 4-м месяце эксперимента. Наблюдаемые изменения состояния соединительной ткани миокарда свидетельствуют об увеличении удельного веса коллагеновых белков, то есть о стимулировании продукции соединительной ткани в сердечной мышце.
Учитывая существующую связь изменений биохимического состава ткани аорты с нарушениями липидного обмена при атеросклеротических перестройках, особое внимание обращалось на изменение липидного обмена, сохраняющееся и в восстановительном периоде эксперимента.
Так, в первой группе эксперимента наблюдалось увеличение количества беталипопротеидов до 0,935±0,085 г/л при 0,520±0,058 г/л в контроле ( Р<0,01), фосфолипидов до 2,068±0,075 ммоль/л при 0,999±0,076 ммоль/л в контроле (Р<0,01) и триацилглицеринов до 0,723±0,083 ммоль/л при 0,435±0,077 ммоль/л в контроле (Р<0,05).
Таким образом, экспериментальные исследования показали, что ароматические углеводороды, особенно в сочетании и другими физическими факторами, такими как вибрации и шум, вызывают функциональные изменения сократительной и электрической активности сердечной мышцы у животных, а также органические изменения в виде стимуляции роста соединительной ткани. Такие изменения, наблюдающие в более выраженной степени в поздних сроках эксперимента, следует считать неблагоприятными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Колб В.Г., Камышников В.С. Справочник по клинической химии. -2-е изд. - Минск: Беларусь, 1982.-366 с.
- Леднина М. определение беталипопротеидов в сыворотке крови турбодинамическим методом.//лаб.дело. - 1960.-№3.-С.13-17.
- Предтеченский В.Б. Руководство по клиническим лабораторным исследованиям: - М.: Медгиз, 1960.-375 с.
- Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани.- М.: Медицина, 1969.-375 с.