Влияние растворимых и нерастворимых неорганических соединений никеля на продуктивную функцию

Актуальность темы

Проблема рождения здорового ребенка, сохранения репродуктивного здоровья рабочих, контактирующих с вредными промышленными факторами, имеет не только медицинское, но и социальное значение. Повышение рождаемости и снижение уровня общей смертности, рассматриваются как одно из главных направлений государственной политики, определяющее дальнейшее развитии страны. В ежегодном послании Законодательному Собранию Российской Федерации Президент России В. В. Путин отметил основные задачи и пути решения проблем в социально-экономической сфере, оценил сложившуюся ситуацию как критическую, требующую безотлагательного вмешательства со стороны правительства, обозначив основной курс как приоритетную программу «сбережения нации» на период до 2015 года.

Загрязнение объектов окружающей среды химическими соединениями, а также неудовлетворительные условия труда, оказывают неблагоприятное влияние на репродуктивное здоровье населения (3. А. Волкова 1999. О.В. Сивоча-лова 1998. Н. Ф. Измеров, 2005.). Повсеместное использование труда женщин на промышленных предприятиях требует тщательного наблюдения за состоянием их здоровья, совершенствования систем профилактики различного вида нарушений, в том числе и репродуктивной функции. Известно, что комплекс вредных факторов производственной среды может играть ведущую роль в формировании нарушений репродуктивного здоровья женщин, таких как вынашивание здорового ребенка, количество спонтанных абортов, аномалии развития плода и другие (С.А. Игнатькова, 2000. В. П. Чащин, 2003. Е.Н. Мака-рова-Землянская, 2006. F.W., Jr. Sunderman, 1993., A. Vyscocil, 1994.). В этой связи для организации эффективной профилактики требуется проведение тщательного анализа производственных факторов риска, с выделением ведущего, определяющего развитие патологии репродуктивного здоровья.

Проблема охраны здоровья женщин на предприятиях получения никеля и его соединений особенно актуальна, поскольку женщины составляют значительный контингент работающих на некоторых этапах производства. Для выявления клинико-гигиенических параллелей, отражающих зависимость между суммарным воздействием никельсодержащих соединений и риском возникновения различных нарушений здоровья работающих, была выбрана оценка репродуктивного здоровья, которое является важнейшей интегральной функцией организма, напрямую связанной с точками приложения биологического действия никеля. Установлено, что в период эмбриогенеза никель концентрируется в тех тканях, где наиболее активно происходят обменные процессы, такие как синтез гормонов, витаминов и других биологически активных соединений. Внутриклеточная концентрация никеля тесно сопряжена с уровнем повышения ДНК и интенсивностью ее репарации. Более того, в норме никель подобно ок-ситоцину способствует повышению тонуса гладкой мускулатуры, сокращению матки и отделению плаценты, предотвращает атонические кровотечения в послеродовом периоде. Имеются сведения, что перед отделением плаценты концентрация никеля в организме может повышаться в 20 раз. (А.П. Авцин и соавт. 1991). В производственных условиях, при избыточном постоянном поступлении никеля и его соединений в организм, повышенные концентрации никеля могут спровоцировать аборты, кровотечения, и другие нарушения репродуктивной функции. Именно поэтому состояние репродуктивного здоровья женщин, работающих, на производстве получения никеля является не случайно выбранным показателем, а отражает специфическое действие никеля и его соединений на организм, помогает объективно характеризовать гигиеническую ситуацию на предприятии.

Принятая в настоящее время теория и практика гигиенического регламентирования неорганических соединений металлов предусматривает обоснование единого регламента по катиону. Однако для соединений никеля утверждены индивидуальные ПДК для воздуха рабочей зоны растворимых солей никеля в виде «гидроаэрозоля» (по никелю) на уровне 0,005мг/м (ГН 2.2.5.1313−03) и ПДКр.з. аэрозолей никеля металлического и его нерастворимых соединений (по никелю) — 0,05 мг/мЗ (ГН 2.2.5.1313−03). При этом обращает на себя внимание значительная разница (на порядок) между величинами ПДКрз. «гидроаэрозолей» и металлического никеля и его нерастворимых соединений (окислов, сульфидов). Столь существенные различия в величинах ПДК предполагают более выраженный канцерогенный эффект растворимых соединений никеля, по сравнению с нерастворимыми, хотя достоверной информации об этом не существует. При всем обилии экспериментальных и клинических исследований до сих пор нет убедительных доказательств проявления более выраженного канцерогенного действия водорастворимых соединений никеля. Преобладавшее долгое время мнение зарубежных специалистов о наибольшей канцерогенной опасности водорастворимых соединений никеля, как показал анализ литературы, давно отвергнуто. Существование раздельных ПДК для водорастворимых и нерастворимых соединений никеля противоречит теоретическим принципам регламентирования металлов по катиону, ухудшает контроль за воздушной средой и оценку риска вредного воздействия соединений никеля на организм, что затрудняет принятие объективных управленческих решений, приводит к неоправданным материальным затратам. В этой связи, обоснованным и рациональным решением проблемы является установление единого гигиенического регламента, подобно принятым групповым ПДКр.з. для мышьяка и его неорганических соединений, кобальта и кадмия (среди которых есть хорошо и плохо растворимые). Вместе с тем изменения гигиенических нормативов никеля и его неорганических соединений требуют проведения дополнительных экспериментальных исследований по оценке специфических эффектов, включающих изучение репродуктивной функции, чему и была посвящена наша работа.

Цель исследования: изучить влияние на репродуктивную функцию различных по растворимости неорганических соединений никеля и обосновать единый гигиенический регламент (ПДКР, 3.) для никеля и его растворимых и нерастворимых неорганических соединений по катиону.

Задачи исследования:

1. В эксперименте на животных исследовать действие на репродуктивную функцию водорастворимых и нерастворимых соединений никеля в концентрациях близких к предельно допустимым для воздуха рабочей зоны.

2. Провести сравнительный анализ дисперсного состава никельсодержа-щих аэрозолей на производстве и при моделировании эксперимента.

3. Дать гигиеническую оценку пирои гидрометаллургического производств по результатам химического и биологического мониторинга.

4. Оценить дозо-ответную зависимость между уровнем экспозиции аэрозолями никеля и количеством спонтанных абортов у женщин-работниц электролизных цехов при получении никеля.

5. Провести ретроспективный анализ смертности от ЗНО работающих в гидрометаллургическом и ппрометаллургическом производствах никеля.

6. Подготовить материалы экспериментальных и эпидемиологических исследований к пересмотру действующих ПДКрл. различных по растворимости соединений никеля.

Научная новизна и теоретическая значимость работы:

Впервые экспериментально доказано, что водорастворимые и нерастворимые аэрозоли никеля в концентрациях близких к предельно допустимым не вызывают нарушений репродуктивной функции. Результаты выполненных исследований позволили установить дозо-ответную зависимость и обосновать и и II и недействующую концентрацию гидроаэрозоля никеля для репродуктивной функции женщин-работниц никелевого производства. В работе применен современный и объективный метод оценки гигиенической ситуации с использованием индивидуального химического и биологического мониторинга. В результате проведенных экспериментальных и гигиенических исследований о действии растворимых и нерастворимых соединений никеля получены новые данные к теории гигиенического регламентирования металлов по катиону.

Практическая значимость работы:

Подготовлены материалы «Дополнение к материалам по обоснованию групповой предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны для никеля и его неорганических соединений», которые легли в основу для научного обоснования и экспериментального подтверждения единой величины ПДК различных по растворимости соединений никеля (по катиону) для воздуха рабочей зоны на уровне 0,05 мг/м3, принятые на рассмотрение комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 19 декабря 2006 года № 8/35−03−02/5−13.

По результатам выполненных исследований оформлен научный отчет «О групповой предельно допустимой концентрации никеля и его неорганических соединений», договор № 79−2005 от 15.06.2005 (исх. № 05−04/902 от 18.12.06), в котором содержатся основные результаты и гигиенические рекомендации, позволяющие объективно оценить условия труда и охарактеризовать степень влияния соединений никеля на репродуктивную функцию для работающих гидрои пирометаллургических производств ОАО «Кольская горно-металлургическая компания» г. Мончегорск.

Результаты диссертационных исследований внедрены:

— в практическую деятельность лаборатории промышленной токсикологии ФГУН «Северо-западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека;

— в учебный процесс при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедре гигиены окружающей и производственной среды ГОУ ВПО СПбГМА им. И. И. Мечникова на курсе коммунальной гашены;

— в учебный процесс на кафедре общей и клинической токсикологии ГОУ ДПО СПб МАПО Росздрава.

Апробация результатов исследований. Материалы исследований обсуждались и были изложены на конференциях различного уровня: Отчетная научно-практическая конференция «Человек и его здоровье 2005.» — секция «Гигиена и первичная профилактика заболеваний» (Санкт-Петербург, 2005.), научно-практическая конференция молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2005.), «Здоровье населения в современной среде обитания» (Санкт-Петербург, 2006.), «Актуальные вопросы повышения работоспособности и восстановления здоровья военнослужащих и гражданского населения в условиях чрезвычайных ситуаций» (Санкт-Петербург, 2006.), Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 45-летию ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России (Санкт-Петербург 2007), научно-практическая конференция, посвященная 75-летию со дня рождения з.д.н. РФ профессора Г. В. Селюжицкого и 100-летия Санкт-Петербургской Государственной Медицинской Академии им. И. И. Мечникова (Санкт-Петербург, 2007), научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и аспирантов, «Человек и его здоровье -2007» (Санкт-Петербург, 2007). научно-практическая конференция молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2007.). Основные положения диссертационной работы доложены на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена и первичная профилактика заболеваний» и кафедры гигиены окружающей и производственной среды СПбГМА им. И. И. Мечникова (Санкт-Петербург, 2007).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 публикации в ведущих научных рецензируемых изданиях.

Лнчный вклад автора. Автору принадлежит инициатива разработки программы проведения экспериментальных, гигиенических и эпидемиологических исследований. Автором сформулирована цель и задачи исследования, обоснованы методы исследованияпри непосредственном участии автора проведен сбор первичного материала, его статистическая обработка, анализ и обобщение результатов, представление материалов по обоснованию единой величины ПДКр з. для никеля и его растворимых и нерастворимых неорганических соединений в комиссию по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителя и благополучия человека. Автор лично принимал участие в выполнении исследований по всем разделам диссертации, исследования проводились как самостоятельно, так и совместно с сотрудниками ФГУН СЗНЦ гигиены и общественного здоровья Роспотребнадзора. Исследования биологического материала выполнены при участии сотрудников Национального института профессионального здоровья, Осло, Норвегия. Доля участия автора в накоплении материала — до 80%, в обработке и анализе материалов — до 100%.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Опасность специфического действия водорастворимых и нерастворимых неорганических соединений никеля при длительном поступлении в организм определяется его катионом.

2. Выраженность нарушений репродуктивной функции имеет дозо-ответ-ную зависимость, что позволяет использовать их в качестве объективного критерия при обосновании единой величины ПДК неорганических соединений никеля для воздуха рабочей зоны.

3. Для никеля и его водорастворимых и нерастворимых неорганических соединений рекомендуется единая величина предельно допустимой концентрации для воздуха рабочей зоны: ПДКмр. 0,05 мг/м3 и ПДКСС. 0,01мг/м3 (по никелю).

Структура и объем диссертации

.

Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 208 источников, в том числе отечественных-123 и иностранных-85. Работа иллюстрирована 17 рисунками и 25 таблицами.

ВЫВОДЫ.

1. Полученные экспериментальные данные, моделирующие условия производства свидетельствуют о том, что нерастворимые соединения никеля на уровне 0,07мг/м (ПДКР.30,05 мг/м, по никелю) и концентрация 0,05 мг/м расо творимых аэрозолей никеля (ПДКрз. 0,005мг/м) не оказывают влияния на репродуктивную функцию.

2. Несмотря на различную природу образования аэрозолей в гидрои пи-рометаллургическом производстве результаты анализа указывают на сходство твердых гетерогенных аэрозольных частиц различных переделов получения никеля. Аэрозоли, определяемые в воздухе рабочей зоны пирои гидрометаллургических цехов содержат в своем составе водорастворимые и нерастворимые соединения никеля.

3. Данные химического и биологического мониторинга показали, что количество экскретируемого водорастворимого никеля с мочой (при сравнении стандартизованных величин, т. е. количество выделяемого никеля в пересчете на мг ингалируемого) у рабочих гидрометаллургического производства выше, чем у рабочих пирометаллургических цехов. Таким образом, в гидрометаллургическом производстве ингалируемые соединения никеля кумулируются в значительно меньшей степени, чем в пирометаллургическом производстве и, следовательно, не могут представлять большую опасность, чем ингалируемые аэрозоли никеля пирометаллургического производства.

4. Установлена достоверная связь повышенного риска возникновения нарушений репродуктивной функции (спонтанных абортов) между группами женщин занятыми в производстве никеля и женщинами фертильного возраста контрольной группы г. Мончегорска.

5. Проведение индивидуального химического мониторинга ингалируемых проб воздуха у женщин-работниц электролизных цехов (ЦЭН-1 и ЦЕН-2) выявили дозо-ответную зависимость между уровнем никелевой экспозиции и количеством спонтанных абортов.

6. Концентрация аэрозоля гидрометаллургического производства 0,087 мг/м (по никелю) при действии которой количество спонтанных абортов у женщин, занятых на никелевом производстве не отличается от количества спонтанных абортов у женщин детородного возраста г. Мончегорска, без профессиональной вредности, может рассматриваться как недействующая по действию на репродуктивную функцию.

7. Анализ результатов экспериментального исследования влияния никеля и его неорганических соединений на репродуктивную функцию, оценка репродуктивного здоровья женщин-работниц никелевого производства и показателей смертности от ЗНО рабочих никелевых предприятий позволяют сделать вывод о том, что специфическое действие неорганических соединений никеля определяется его катионом.

8. На основании полученных данных о специфическом действии никеля на репродуктивную функцию, результатов химического и биологического мониторинга рекомендуется единая величина гигиенического регламента для никеля и его растворимых и нерастворимых неорганических соединений: ПДКм р. — 0,05 мг/м3, ПДКС. С- 0,01 мг/м3.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Для снижения вредного действия неорганических соединений никеля на репродуктивное здоровье работающих в пирои гидропроизводстве необходимо внедрение комплекса санитарно-технологических мероприятий, направленных на уменьшение загрязнения воздуха рабочей зоны до уровня рекомендуемых ПДК.

2. Научно-обоснованная единая групповая ПДКрз. на уровне 0,05 мг/м3 для никеля и его растворимых и нерастворимых соединений необходима для разработки передовых технологий и проектирования новых производств.

3. Среди работников предприятия осуществлять постоянный контроль за выявлением групп риска для профилактики нарушения репродуктивного здоровья и формирования ЗНО.

4. Администрации предприятия для обеспечения безопасных условий труда и сохранения здоровья рабочих необходимо проводить:

— регулярный медицинский осмотр с участием терапевта, невропатолога, гинеколога, дерматолога, онколога;

— обучение вопросам профессиональной безопасности;

— контроль за использованием средств индивидуальной защиты.