Введение к работе
Актуальность проблемы.
Факторы окружающей среды способны оказывать разнообразное, чаще неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека. Что отчетливо прослеживается и в Астраханской области. В Нижнем Поволжье одним из основных источников техногенного влияния на человека является ООО «Астраханьгазпром», включающее в себя комплекс предприятий, которые производят разработку Астраханского газоконденсатного месторождения и переработку добываемого газового конденсата.
Природный газ Астраханского газоконденсатного месторождения, различные его компоненты и их дериваты занимают одни из центральных позиций в комплексе агрессивных экологических факторов и оказывает достоверное влияние на особенности структуры заболеваемости в Астраханской области.
Поэтому проводится планомерное изучение влияния природного газа на различные органы и функциональные системы организма человека и экспериментальных животных. Исследуется хроническое воздействие природного газа на верхние дыхательные пути, бронхо-легочную систему, желудочно-кишечную систему, центральную нервную систему, эндокринную систему, кожу и её дериваты, иммунную систему, системы зрительного и слухового анализаторов, мочевыделительную систему.
Проводятся исследования патофизиологических и судебно-медицинских аспектов острого отравления природным газом.
Выявлено неблагоприятное влияние экологических факторов обусловленных разработкой и эксплуатацией Астраханского газоконденсатного месторождения на здоровье новорожденных и детей.
В тоже время влияние природного газа на репродуктивную функцию изучено недостаточно, так как исследуется преимущественно женская репродуктивная система, течение беременности, особенности морфологии плаценты, эмбриотоксические и тератогенные эффекты, а влияние на репродуктивную систему мужчин практически не изучалось. Это является явным пробелом в комплексном изучении действия природного газа, тем более что подавляющее большинство работников предприятия ООО «Астраханьгазпром», непосредственно имеющих контакт с субтоксическими дозами природного газа и его дериватов, ввиду специфики производства составляют мужчины. Мужская репродуктивная система подвержена различного рода влияниям техногенных факторов, которые отражаются на ее функциональном состоянии преимущественно неблагоприятно. Исследование влияния природного газа на репродуктивное здоровье мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе должно стать приоритетной задачей, так как при нарушении репродуктивной функции мужчин все остальные исследования могут потерять смысл из-за отсутствия потомства.
Цель исследования
Изучить клинико-лабораторные аспекты влияния природного газа Астраханского месторождения на репродуктивную систему мужчин и провести разработку методов прогноза нарушений репродуктивной функции мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
Основные задачи исследования
-
Исследовать концентрацию спермоспецифических и межорганных белков (простатоспецифического антигена, простатической кислой фосфатазы, спермоспецифического ингибитора трипсина, трансферрина, скаферрина) спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
-
Изучить интенсивность окислительной модификации белков спермоплазмы спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
-
Исследовать концентрацию полиаминов спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
-
Оценить прогностическое значение изменений уровня белков и других метаболитов спермоплазмы мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе.
-
Исследовать показатели стандартной спермограммы, изменения уровня белков спермоплазмы и концентрацию полиаминов у рабочих астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов.
Научная новизна
Впервые исследовано состояние репродуктивной функции, проведена оценка биохимического состава спермоплазмы (включая белки, полиамины), мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов.
Впервые оценены методы и схемы прогноза нарушений репродуктивной функции мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе, определены наиболее эффективных методы и оптимальные их сочетаний.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Дана характеристика показателей стандартной спермограммы, изменения уровня белков спермоплазмы и концентрацию полиаминов у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов. Предложен прогностический индекс развития олигозооспермии, рассчитываемый как, отношение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина к концентрации трансферрина.
Предложено использовать определения уровня простатической кислой фосфатазы в спермоплазме для прогноза развития астенозооспермии. Уровень ниже 4000 мкг/мл позволяет предполагать в дальнейшем развитие у пациента этого состояния с вероятностью не менее 80 % .
Основные положения, выносимые на защиту:
-
У мужчин, работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе выявлено достоверное повышение частоты встречаемости патоспермии по сравнению с общероссийскими показателями и рост частоты встречаемости коррелирует со стажем работы на данном предприятии.
-
В структуре патоспермии у рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода необычно высок уровень полизооспермии (10,26 % против 0,7 % по России в целом) и олигоастенозооспермии (22,2 % против 15,2 %). При длительной работе на Астраханском газоперерабатывающем заводе у мужчин также достоверно возрастает индекс тератозооспермии.
-
Анализ изменений уровня белков спермоплазмы у рабочих астраханского газоперерабатывающего завода в зависимости от продолжительности влияния промышленных токсикантов показал снижение уровней трансферрина и простатической кислой фосфатазы, повышение уровня спермоспецифического ингибитора трипсина и отсутствие динамики в уровне скаферрина и простатоспецифического антигена.
-
Анализ полиаминов спермоплазмы показал рост индекса спермин/спермидин в течение трех лет работы на Астраханском газоперерабатывающем заводе более чем в 1,5 раза, что коррелирует (r = 0,86) с продолжительностью влияния промышленных токсикантов.
-
В результате комплексного динамического исследования спермы рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода предложен прогностический индекс развития олигозооспермии, рассчитываемый как, отношение концентрации спермоспецифического ингибитора трипсина к концентрации трансферрина.
-
Доказано прогностическое значение определения уровня простатической кислой фосфатазы в спермоплазме. Уровень простатической кислой фосфатазы ниже 4000 мкг/мл позволяет предполагать в дальнейшем развитие у пациента астенозооспермии с вероятностью не менее 80 %.
Апробация диссертации.
Результаты работы представлены и доложены на:
- II Международной научной конференции «Белки – маркеры патологических состояний» (Астрахань, 2001 г.);
- I Всероссийском конгрессе «Актуальные вопросы оперативной гинекологии и репродукции человека» (Краснодар, 2001 г.);
- Международной конференции «Естествознание на рубеже столетий» (Дагомыс, 2001 г.);
- IV, V и VI Международных конференциях «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 2001 г., 2002 г., 2003 г.);
- Х Съезде урологов России (Москва, 2002 г.);
- III международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование XXI Век» (Москва, 2002 г.);
- Итоговых научных конференциях АГМА (Астрахань, 2002 г., 2003 г., 2004 г.);
- IX International Scientific Conference «Family Health In The XXI Century» (China, Dalyan, 2005).
Публикации и изобретения.
По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ; получены 3 патента на изобретения (Патент на изобретение №2229713, от 27 мая 2004 г.; Патент на изобретение №2242000, от 10 декабря 2004 г.; Патент на изобретение №2261439, от 27 сентября 2005 г.).
Внедрение результатов исследования в практику.
Полученные результаты используются в практической работе Центра планирования семьи и репродукции человека г. Астрахани при лабораторной диагностике мужской репродуктивной функции, при формировании групп риска развития субфертильности.
Результаты диссертационной работы используются в качестве учебного материала для студентов, интернов и ординаторов Астраханской государственной медицинской академии.
Объём и структура диссертации.
Диссертация изложена на 160 страницах, содержит 31 таблицу и 13 рисунков. Она состоит из введения; четырёх глав, включающих обзор литературы, описание методов исследования, изложения фактического материала и обсуждения полученных результатов; заключения; выводов, практических рекомендаций; указателя использованной литературы. Библиографический указатель содержит 217 источников, из них 139 на иностранных языках.
Объектами нашего исследования были эякулят и спермоплазма работающих на Астраханском газоперерабатывающем заводе. В соответствии с рекомендациями [Bigelow P. L., 2000] в качестве контроля были исследованы эякулят и спермоплазма мужчин, не имевших контакта с промышленными токсикантами Астраханского газоперерабатывающего комплекса фертильных и субфертильных мужчин.
Материал исследования (сперма мужчин) разрабатывался поэтапно. На первом этапе (после полного разжижения коагулировавшего эякулята) проводили исследования цельной спермы. На втором этапе начинали исследование спермоплазмы. Спермоплазму получали центрифугированием эякулята при 12000 об/мин в течение 15 минут, надосадочную жидкость отделяли. Образцы хранили в морозильной камере при -18С.
Было исследовано 631 образец спермы рабочих Астраханского газоперерабатывающего завода в возрасте 24-35 лет, и 587 образцов спермы мужчин, не имевших контакта с промышленными токсикантами Астраханского газоперерабатывающего комплекса. Измерение показателей стандартной спермограммы проводили по общепринятым методикам [Евдокимов В.В. и др., 1995, Ombelet W. et. al., 1997, Луцкий Д.Л., Николаев А.А., 1999, Луцкий Д.Л., 2000], используемым как в нашей стране, так и в других странах. Оценивались физико-химические, морфологические и функциональные показатели оплодотворяющей способности эякулята: его объём, время разжижения, вязкость, рН, концентрация сперматозоидов, клетки сперматогенеза, скорость сперматозоидов, процентное содержание активно подвижных и неподвижных сперматозоидов, процентное содержание патологических форм сперматозоидов, наличие агглютинатов и агрегатов, лейкоцитов, мёртвых сперматозоидов и с цитоплазматической каплей. Проводилось так же расширенное цитологическое исследование сперматозоидов: исследовалась патология головки (макро, микро, вытянутая, круглая, гиперхромная, аморфная, 2-х головые и другие), патология шейки (вытянутая и под углом), патология хвоста (2-хвостые, бесхвостые, другая патология хвоста).
Микроскопические исследования спермы проводили на микроскопе «Axioskop» фирмы «Karl Zeiss Jena GmbX». Исследование белков спермоплазмы проводилось иммунохимическими методами (ИФА, радиальная иммунодиффузия), а также традиционными биохимическими методами (электрофорез, хроматография и другие методы фракционирования и анализа).
