ENDOCRINE DISORDERS AND CHANGES IN BONE MINERAL DENSITY IN SEVEROMUISK TUNNEL WORKERS UNDER PROLONGED EXPOSURE TO RADON

Full Text

Северомуйский тоннель Восточно-Сибирской железной дороги расположен в условиях резкоконтинентального климата Восточной Сибири с высокой сейсмической активностью, активными геодинами-ческими процессами Байкальской рифтовой зоны и обводненностью радононасыщенными водами. Трудовая деятельность тоннельных рабочих связана с воздействием на организм неблагоприятных микроклиматических условий — пониженной температуры, высокой относительной влажности и подвижности воздуха (класс условий труда 3.1); низкими уровнями искусственного освещения и отсутствием естественного освещения (класс условий труда 3.2); повышенными уровнями шума (класс условий труда 3.1—3.2); пылевой нагрузкой (класс условий труда 3.3); воздействием радиационного фактора — радона (класс условий труда 3.2 — 3.3) и высокой степенью тяжести и напряженности трудового процесса [7]. Воздействие радона на организм человека многообразно. Имея способность хорошо растворяться в крови и лимфе, он концентрируется в жизненно важных органах. Содержание его в единице объема тела составляет 50 % от содержания в окружающем воздухе [6, 8]. Известно также, что первичные изменения в организме связаны с поражением периферических сосудов, а в дальнейшем происходят нарушения в соединительной и нервной тканях. Выраженность патологических изменений в организме зависит от возраста и накопленной дозы радона [2]. Воздействие радона на организм человека вызывает широкий спектр заболеваний, в частности поражение легких, сердечно-сосудистой, нервной, костно-мышечной систем, репродуктивной функции, гормональные изменения [3, 5, 9, 11, 13]. Одновременно работники Северомуйской дистанции пути по обслуживанию тоннелей Восточно-Сибирской железной дороги подвергаются воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Напряжение функционирования различных органов и систем организма при воздействии неблагоприятного микроклимата (охлаждение) приводит к угнетению иммунной и эндокринной систем, что влечет за собой возникновение предболезненных состояний. Одновременное воздействие радона и неблагоприятного микроклимата ведет к значимым повреждениям структуры костной ткани и эндокринным нарушениям [4, 8], что и послужило основанием для обследования работников Северомуйского тоннеля. Цель данного исследования — определить у работников, обслуживающих Северомуйский тоннель, изменения плотности костной ткани на ранней стадии методом рентгеновской остеоденситометрии с одновременной оценкой функционирования щитовидной железы. 40 Экология человека 2013.12 Экология труда Методы В условиях стационара клиники ФГБУ «ВосточноСибирский научный центр экологии человека» Сибирского отделения РАМН обследованы работники, обслуживающие Северомуйский тоннель (21 мужчина — основная группа), средний возраст (43,7 ± 3,2) года, стаж работы (10,2 ± 3,5) года. Группу сравнения составили 30 мужчин, не имеющих контакта с вредными производственными факторами, средний возраст (41,7 ± 2,5) года. Критериями исключения из исследования стали: сопутствующие тяжелые заболевания или декомпенсация по сопутствующим заболеваниям, множественные переломы в анамнезе и тяжелые психические заболевания. Для оценки состояния костной ткани была проведена стандартная спондилография поясничного отдела позвоночника с расчетом высоты тел позвонков и рентгеновская остеоденситометрия на аппарате Lunar серии prodigy с использованием кадмиум-цинк-теллуроридовой матрицы, которая обеспечивает быстрое получение сканограмм, отличное качество изображения, низкую дозу облучения. Учитывали показатели минеральной плотности костной ткани в аксиальном скелете: в поясничном отделе позвоночника и проксимальных отделах бедренной кости (уровень доказательности А) [8, 10]. Остеоденситометрия проводилась с определением Z-score (коэффициента минеральной плотности костной ткани), с вычислением стандартного отклонения (SD) от возрастной нормы, так как все обследуемые — мужчины до 50 лет. В норме показатели минеральной плотности колеблются в пределах стандартных отклонений —1 SD / +1 SD. Остеопению диагностировали при отклонении Z-критерия от —1,0 до —2,5 SD, а остеопороз — при снижении показателя минеральной плотности костной ткани менее —2,5 SD [1, 10, 12]. Все обследуемые консультированы терапевтом, неврологом и эндокринологом; им проведено исследование биохимических показателей крови (креатинин, кальций, фосфор, мочевая кислота) и гормонов щитовидной железы (тиреотропный гормон, свободный трийодтиронин, свободный тироксин, антитела к тиреопероксидазе). Для оценки функции щитовидной железы проведено ультразвуковое ска нирование. Диагностика заболеваний проводилась в соответствии с общепринятыми международными критериями. Обследование пациентов отвечало этическим стандартам в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека», с поправками 2000 года и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003 года. Все обследованные подписали информированное согласие на участие в исследовании. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы Statistica 6.0 и редактора электронных таблиц MS Ехсеї 7.0. Сравнение средних значений количественных нормально распределенных признаков проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа вариаций после проверки гипотезы о равенстве дисперсий (тест Левена). В тех случаях, когда используемые показатели не отвечали закону нормального распределения вероятностей, для проверки статистических гипотез применяли непараметрические методы — тест Манна — Уитни. В тексте результаты представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-й и 75-й процентили). Различия считались статистически значимыми при р < 0,05. Результаты Рентгенологические признаки снижения высоты поясничных позвонков установлены у (44,2 ± 4,8) % обследованных 1 группы, тогда как в группе сравнения — у (6,6 ± 1,2) % пациентов. При оценке минеральной плотности костной ткани с определением Z-критерия выявлен остеопенический синдром во всех поясничных позвонках (L1, L2, L3, L4, L1 —L2, L1—L3, L1—L4, L2—L3, L2—L4, р < 0,05) в основной группе обследованных, тогда как в группе сравнения снижения минеральной плотности позвонков не зарегистрировано (табл. 1). Наибольшее снижение минеральной плотности костной ткани зафиксировано в позвонках L1, L1—L2, L2: —1,5 и —1,8 SD в основной группе (рисунок) против —0,1 и —0,7 SD в группе сравнения. Снижения минеральной Таблица 1 Средние значения минеральной плотности костной ткани в группах Ме (Q1—Q3) Группа Минеральная плотность позвонков, % L1 L2 L3 L4 L1—L2 L1 — L3 L1—L4 L2 — L3 L2—L4 L3—L4 Основная 80,5 84,5 87,5 89,0 82,0 83,5 85,0 85,0 86,0 89,0 (n=21) (77,0—106,0) (79,0—109,0) (84,0—117,0) (84,0—106,0) (78,0—108,0) (81,0—113,0) (80,0—114,0) (82—115) (81 — 115) (84—111) Сравнения 93,0 99,0 103,0 104 97 100 100 100 102 100 (n=30) (90,0—99,0) (96,0—103,0) (99,0—107,0) (99—106) (94—99) (96—102) (97—103) (97—105) (97—105) (97—106) p 0,030 0,040 0,030 0,020 0,030 0,030 0,030 0,070 0,030 0,200 Z-критерий (SD) Основная — 1,75 —1,5 — 1,25 — 1,1 — 1,8 — 1,6 — 1,5 — 1,6 —1,5 —1 (n=21) ( — 2,1...+0,6) ( — 2,2... ( — 1,7... ( — 1,7... ( — 2,2... (—1,9... (—2,0... ( — 1,9... (—1,8... ( — 1,7... + 1,0) + 1,7) +0,6) +0,8) + 1,3) + 1,4) + 1,5) + 1,6) + 1,9) Сравнения —0,7 —0,1 0,2 0,3 —0,3 0,1 0,1 0,1 0,4 0,5 (n=30) ( — 1,0...+0,1) (—0,5... (—0,1... (—0,1... (—0,6... (—0,4... (—0,3... (—0,2... (—0,3... (—0,2... +0,3) +0,7) +0,6) +0,2) +0,2) +0,3) +0,5) +0,7) +1,1) р 0,040 0,030 0,020 0,030 0,030 0,030 0,030 0,030 0,010 0,030 41 Экология труда Экология человека 2013.12 Prodigy Fedlltv JD: Refarlnf Phf«ki*ib 40 .QbiOW U.».Ï9 ДОЮ] Л)ДЙ,ЛЛ* Ilrtttt (IQjID) №αι;| Toung-Mi 1 э lit I2-І« 0,958 '7,3 1,9 Пример остеоденситоматрии стажированного тоннельного рабочего плотности костной ткани, характерного для остеопороза, не выявлено в обеих исследуемых группах. При сравнении биохимических показателей (кальций, фосфор, мочевая кислота и креатинин) статистически значимых различий в обеих исследуемых группах не установлено (табл. 2). Таблица 2 Средние значения биохимических показателей (мМ/л) в группах, Ме (Q1-Q3) Группа Кальций Фосфор Мочевая кислота Креатинин Основная (n=21) ,5) 2,1- (2, 1,29 (1,00-1,60) 339,0 (288,0-449,0) 0,08 (0,06-0,10) Сравнения (n=30) 2,37 (2,10-2,40) 1,27 (0,96-1,40) 282,0 (177,0-377,0) 0,07 (0,06-0,10) р 0,400 0,200 0,100 0,300 Анализ показателей гормонального фона щитовидной железы выявил повышение уровня ти-реотропного гормона в (11,1 ± 2,3) % случаев, повышение уровня свободного трийодтиронина в (7,4 ± 1,7) %, а его снижение в (3,7 ± 1,2) % случаев, снижение уровня свободного тироксина в (11,1 ± 2,3) %, повышение содержания антител к тиреопероксидазе в (11,1 ± 2,3) % случаев в основной группе (табл. 3). Таблица 3 Средние значения гормонов щитовидной железы в группах Ме (Q1-Q3) Группа Т3 свободный, мкМЕ/мл Т4 свободный, мкМЕ/мл ТТГ, мкМЕ/мл к а , л •3 Основная (n=21) 1,6 (1,3—2,1) 92,7 (85,1-112,7) 1,2 (0,9 —1,7) 12,7 (7,6-15) Сравнения (n=30) 1,9 (1,5—2,2) 7 08 95 0) 1,45 (1,10-2,30) 4,6 (2,2-5,4) р 0,070 0,100 0,200 0,030 При проведении ультразвукового сканирования щитовидной железы морфологические изменения выявлены в (29,6 ± 3,5) % случаев в основной группе и представлены различными вариантами: кистой доли щитовидной железы, узловым зобом, гипотиреозом, хроническим аутоиммунным тиреоидитом. Нарушения эндокринной системы в этой группк включали в себя, кроме патологии щитовидной железы, сахарный диабет 2 типа (19 % случаев) и ожирение (38 %). Обсуждение результатов При обследовании работников Северомуйского тоннеля выявлен остеопенический синдром во всех поясничных позвонках (L1, L2, L3, L4, L1-L2, L1-L3, L1-L4, L2-L3, L2-L4, p < 0,05), при этом биохимические показатели (кальций, фосфор) находились в пределах физиологической нормы в обеих исследуемых группах. В то же время установлены отклонения в функционировании щитовидной железы (латентный гипотиреоз и другие нозологические формы). Механизм влияния гормонов щитовидной железы на костную ткань окончательно не выяснен. Считается, что остеокласты более чувствительны к гормонам щитовидной железы, чем остеобласты. Физиологическая концентрация тиреоидных гормонов необходима для процесса ремоделирования костной ткани. При гипертиреозе повышены как созидание кости, так и костная резорбция, однако последняя преобладает, и это является причиной ускоренной костной перестройки. При гипотиреозе костная перестройка замедлена или не происходит совсем. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о наличии у каждого второго стажированного работника Северомуйского тоннеля остеопенического синдрома, обусловленного как нарушениями функционирования щитовидной железы, так и влиянием комплекса неблагоприятных производственных факторов, таких как радон, тяжелый труд и напряженный трудовой процесс и неблагоприятный микроклимат.

About the authors

E V Katamanova

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS

Email: krisla08@rambler.ru
Angars

I N Kodinec

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS

Angars

E A Abramatec

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS; Medical Academy of Postgraduate Education

Angars Irkutsk, Russia

N A Pavlenko

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS

Angars

O L Lakhman

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS; Medical Academy of Postgraduate Education

Angars Irkutsk, Russia

B N Sokolik

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology, Scientific Centre of Medical Ecology, Eastern-Siberian Scientific Centre of RAMS

Angars

References

Supplementary files