Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПОПУЛЯЦИЙ ЧМОВЕКА В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДИ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1. Генетические последствия загрязнения окружающей среда 7
1.2. Металлургическое производство как источник загрязнения окружающей среда.... 19
1.3. Мутагенное, гонадотоксическое я эмбрио-токсяческое действие основных производственных вредностей в черной металлургии 25
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36
2.1. Цитогенетйческое исследование 36
2.1.1. Общая характеристика обследованных лиц 36
2.1.2. Культивирование клеток, особенности цитогенетического анализа. 37
2.2. Характеристика генетнко-эпидемиологи-ческого исследования 42
2.3. Метода статистического анализа 46
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ У РАБОЧИХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 47
3.1. Анализ цитогенетических эффектов в соматических клетках у рабочих 47
3.1.1. Результаты цитогенетического исследования лиц контрольных групп 47
3.1.2. Изучение цитогенетических эффек тов у рабочих доменного цеха.... 50
3.1.3. Изучение цитогенетических эффектов у рабочих кислородно-конверторного цеха 54
3.1.4. Изучение цитогенетических эффектов у рабочих прокатного цеха 58
3.1.5. Зависимость цитогенетяческого эффекта у рабочих от продолжительности воздействия производственных факторов... 61
3.1.6. Частота хромосомных аберраций у рабочих разных возрастных групп 64
3.1.7. Зависимость цитогенетического эффекта от вредных привычек (курение) 66
3.1.8. Зависимость цитогенетического эффекта у рабочих от состояния здоровья 69
3.2.Генетико-эпидемиологическое исследование нарушений репродуктивной функции у рабочих металлургического производства 78
4. ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
ВЫВОДЫ 100
СПИСОК ЛИТЕРА1УРЫ 102
- Генетические последствия загрязнения окружающей среда
- Цитогенетйческое исследование
- Анализ цитогенетических эффектов в соматических клетках у рабочих
Введение к работе
В условиях прогрессирующего загрязнения окружающей среды антропогенными факторами различной природы одной из крупнейших проблем социально-биологического и медицинского значения является проблема генетических последствий этого загрязнения, оценка влияния на наследственность настоящего и будущих поколений лвдей.
Генетические последствия неконтролируемых воздействий на наследственный материал человека могут быть весьма серьезными, отражаясь на уровне возникновения и распространения хромосомной, моногенной и наследственно-обусловленной патологии, способности вызывать внутриутробную смертность, снижение рождаемости и рост врожденных пороков развития, различные соматические эффекты, лежащие в основе злокачественной трансформации клеток, ускоренного старения организма, в увеличении специфической заболеваемости и снижения неспецифической устойчивости организма к факторам окружающей среды ( Н.П.Бочков, 1978).
Развитие металлургической промышленности, связанное с количественным ростом производства, концентрацией производств на одних территориальных регионах , интенсификацией технологических процессов выплавки чугуна, стали ставит проблему охраны окружающей среды одной из актуальнейших ( А.П. Шицкова с соавт., 1982). В атмосферу районов размещения современных предприятий черной металлургии, а также в воздушную зону рабочих помещений поступают разнообразные химические соединения. При этом на многих рабочих местах воздействие на организм повышенной загазованности и запыленности воздушной среды усугубляется действием высокой температуры, интенсивного инфракрасного излучения, вибрации, шума.
Имеются сведения, полученные на различных генетических тест-
5 системах, о мутагенной активности химических соединений, имеющих широкое распространение в производственной среде металлургических комбинатов - оксидов серы, сероуглерода, сероводорода ( ь.к. Schneider et.al ., 1970; 1971; Т.Н.Ma, Islandi , 1974; R. Shapiroet. tl. J975 И ДР.), ОКСИДОВ И СОеДИНеНИЙ азота ( R.J.Hiskey et.al., 1974;
А.Сперроу с соавт., 1977 и др), фтористых соединений ( СИ. Во-
РОШИЛИН С СОаВТ., 1975; D.Jachimczak , 1978), ОКСИДОВ И СОЄДИНЄ- ний лигирущих металлов ( Г.Н. Красовский с соавт., 1979; Ш. Ау-эрбах, 1978 и др.). Обнаружена модификационная роль гипертермии, инфракрасного облучения, вибрации в интенсивности мутационного процесса ( Н.П. ДубИНИН, 1978; M.Z.Gilman et.al. , 1977; M.J.Bes- sman » 1977; Ш. Ауэрбах, 1978 и ,цр.).
Данные по цитогенетическому обследованию рабочих, занятых в производстве цветных металлов, в медеплавильном, цинкоплавильном производстве показывают наличие мутагенного действия комплекса химических и физических факторов, характерных для этих производств ( I. Nordeneon et. al .,1978; 1979; KU Bauchinger et.al. Д976; *> Dziekanowska , 1981) .
Кроме того, имеются сведения о повышенной частоте нарушений репродуктивной функций у работниц металлообрабатывающей промышленности, медеплавильных производств ( СВ. Величкина с соавт., 1978; К. Hemminki et.al .,1978; 1982; s. Nordstrom et.al .,1979; 1980; I98I;L. Beckman, s.Nordstrbb , 1982). Следует обратить внимание на результаты эпидемиологических исследований о повышенной смертности от рака легких и мочеполовой системы у рабочих
ДОМеННОГО И СТалеЛИТеЙНОГО Производства (C.Redmond , 1972; Oku-Ъо Toshitoruet.aL» 1974 ). Таким образом, проблема оценки влияния загрязнителей среда металлургического производства на наследственность человека, црог- нозирования этого процесса, разработка критериев защиты и профилактики является своевременной и актуальной, требующей для своего разрешения совместных усилий генетиков и гигиенистов.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью данного исследования является изучение генетических эффектов комплекса производственных факторов в соматических и зародышевых клетках лиц, работающих на производстве в черной металлургии.
Для решения этой цели поставлены следующие задачи:
Изучить частоту хромосомных аберраций в лимфоцитах крови у рабочих, занятых на основных технологических операциях выплавки чугуна, стали я проката готовой продукции.
Изучить параметры хромосомных нарушений у рабочих в зависимости от места и условий труда, экспозиции воздействия (стажа работы), вредных привычек (курения), возраста, состояния здоровья, оцениваемого по наличию или отсутствию хронических заболеваний бронхочлегочной системы и морфофункциональных особенностей системы крови.
Провести генетико-эпидемиологяческое исследование нарушений репродуктивной функции среди рабочих и на основе сравнительной оценки показателей внутриутробных потерь и рождаемости детей с пороками развития выяснять степень влияния на зародышевые клетки загрязнителей металлургического производства.
Генетические последствия загрязнения окружающей среда
Проблема экологических взаимоотношений развивающихся промышленных комплексов и человека представляет в последнее время всесторонний интерес.
В результате интенсивного роста химической, угольной, горнорудной, черной и цветной металлургии, концентрации производств на одних территориальных регионах, что особенно характерно для развивающихся промышленных городов Сибири и дальнего Востока, увеличивается контакт населения с химическими загрязнителями, часть из которых может обладать мутагенным, гонадотоксическим, эмбриотоксическим и канцерогенным действием.
В атмосферу индустриальных городов ежегодно поступает значительное количество оксидов углерода, серы, сероуглерода и сероводорода, различных углеводородов, оксидов и соединений азота и других химических веществ. Довольно больших размеров достигло загрязнение воды, почвы, воздуха соединениями тяжелых металлов ( Н.П. Дубинин, Ю.В. Пашин, 1978; К.П. Митрюшкин, Л.К. Шапошников, 1978; Fishbein L. , 1976; Young Ronald et.al. , 1978 и др.). Кроме того, в среде обитания человека постоянно находится около 63000 соединений, входящих в состав пестицидов и инсектицидов, лекарственных, косметических средств, кормовых и пищевых ДОбаВОК (T.U.Maygh ,1978).
Проведенная в последнее время широкая проверка на мутагенность показала, что многие из этих соединений индуцируют мутации в различных генетических тест-системах. Экспериментально установлено мутагенное, гонадотоксическое и эмбриотролное действие широко распространенных атмосферных загрязнителей - оксидов азота, серы, сероводорода, сероуглерода, фтористых соединений (И.Р.Бариляк с соавт., 1974; R.J.Hiskey et.al.,1974;G.M.Jagillo , 1975; А.Сперроу С СОаВТ., 1977; D.Guerra et.al.,1981 и др.), оксидов и соединений тяжелых металлов (Г.Н.Красовокяй с соавт., 1979; М.С.Садшюв с соавт., 1977; 1979; Ш.Ауэрбах, 1978; G. Kazant niset.al, 1979 И Др.), ПРОДУКТОВ переработки УГЛЯ (M.R.Guerin, 1978).
Результаты подобной проверки выдвинули неотложные задачи по контролю загрязнения окружающей среда и по разработке научнообос-нованных методов, которые позволили бы дать всестороннюю оценку влияния этих факторов на наследственность человека.
Цитогенетйческое исследование
Изучение хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов кровя проведено у 159 рабочих металлургического комбината, занятых на основных технологических операциях выплавки чугуна ( доменный цех ), стали ( кислородно-конверторный цех ) и проката готовой продукции ( обжимной цех ). Схема обследования представлена в таблице 2.
Для выявления возможных цитогенетяческих эффектов комплекса производственных вредностей доменного цеха обследовано 45 рабочих. Первую группу составили 22 рабочих - горновых я их подручных, занятых непосредственно на технологических операциях выплавки чугуна; во второй группе - 8 рабочих жалобщиков - основной профессии участка разливочных машин; в третьей группе - 15 человек вспомогательного персонала.
В кислородно-конверторном цехе обследовано 53 рабочих, из них: 16 сталеваров я их подручных, занятых на основных технологических операциях получения стали, 21 человек - разливщики стали я 8 рабочих, занятых на ремонте сталеразливочного оборудования и 8 рабочих вспомогательного персонала.
В прокатном цехе»проведено цитогенетическое обследование у 61 рабочего, из них - 17 нагревальщиков печи, 17 вальцовщиков и 27 рабочих вспомогательного персонала.
Средний возраст, стаж работы у обследуемых во всех профессиональных группах был одинаков (таблица 2).
В целях сравнения частоты хромосомных аберраций обследована контрольная группа (сотрудники НИИ, студенты Сибирского металлургического института) - 74 человека в возрасте от 18 до 45 лет.
Клиническая оценка состояния здоровья рабочих и лиц контрольной группы проведена врачами клиники НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО АМН СССР с использованием электрофизиологических, клинических, иммунологических, биохимических методов исследования.
Планирование объема репрезентативной выборки в группах для цитогенетического анализа определяли согласно Методическим рекомендациям (Н.П.Бочков с соавт., 1974; В.С.ЗКурков, К.Н.Яковен-ко, 1977; Н.П.Кулешов, 1979). В таблице 3 приведены соответствующие данные при разных оценках уровня хромосомных аберраций.
class3 ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ У РАБОЧИХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ class3 47
Анализ цитогенетических эффектов в соматических клетках у рабочих
Для оценки степени воздействия комплекса производственных факторов металлургических предприятий необходимо было проследить количественные и качественные параметры хромосомных аберраций не только у лиц разных производственных групп, но и у индивидов, которые по роду профессиональной деятельности не имеют контакта с химическими загрязнителями. Данная группа являлась так называемой "группой внешнего контроля" или контроль - I. Как видно из представленных в таблице 7 данных, показатель частоты аберрантных метафаз и хромосомных аберраций в лимфоцитах крови мужчин и женщин этой группы составил в среднем 1,15$ (0,0115 аберраций на клетку). Спектр хромосомных нарушений представлен в основном аберрациями хроматидного типа (79,8$), среди которых преобладали ацентрические фрагменты. Полученные количественные параметры не различаются с известными данными по изучению спонтаняых хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов здоровых индивидов (Н.П.Бочков с соавт., 1974 ; В.С.ЗЗурков, К.Н.Яковен ко, 1977 и др.).
