Введение к работе
Актуальность темы исследования. В структуре профессиональной заболеваемости значительный удельный вес занимают пневмокониозы (Информационный сборник статей и аналитических материалов о состоянии профессиональной заболеваемости в Российской Федерации в 1999 г. МЗ РФ ФЦГСЭН, Москва, 2000 г.). Самым распространенным из них является силикоз, этиологически обусловленный вдыханием кремнеземсодержащей пыли.
Накопление Si02 в легких и трахеобронхиальных лимфоузлах у лиц, работающих в запыленной атмосфере, сопровождается изменениями, прежде всего в бронхо-легочной системе, которые в итоге приводят к специфической рентгенографической картине легких. Вместе с тем давно уже показано (Ре-зенбург П.А., Гельфон И.А., 1968), что биохимические и иммунологические сдвиги, свидетельствующие о развитии заболевания, нередко могут быть выявлены на «дорентгенологических» стадиях силикоза. Однако неспецифичность этих признаков затрудняет диагностику силикоза (как и других пнев-мокониозов) до появления рентгенографических признаков узелкового или диффузного пневмосклероза.
Вопрос о ранней («дорентгенологической») диагностике силикоза имеет большое практическое значение для обоснования наиболее ранних и эффективных мер профилактики и лечения заболевания. Кроме того, ранние реакции организма (в том числе, на молекулярном уровне) могут иметь отношение к первичным механизмам действия кварцевой пыли, и поэтому их исследование имеет также теоретическое значение.
В последние десятилетия в диагностике различных болезней наряду с традиционными лабораторными методами, находят применение структурные диагностические тесты, основанные на поляризационно-оптическом анализе морфологических изменений в биологических жидкостях (Савина Л.В.,1992; Веселова B.C., 1993; Габинский Я.Л., 1994; Кононенко Е.В., Шварцбейн
А.А.,1996; Шабалин В.Н., Шатохина <
Н.. 2001V Рячрябпткя ЭТИХ тестов ОС-
"—"| її і » mi ш.т Ф
новывается на том, что многие жидкие среды организма способны кристаллизоваться, а при определенных условиях и переходить в промежуточное (жидкокристаллическое, мезоморфное) состояние. Многочисленными исследованиями показано, что морфология текстур и структур, формирующихся при кристаллизации различных сред, коррелирует с состоянием организма и изменяется при наличии патологии. Метод кристаллографии используется при дифференциальной диагностике холециститов (Запецкий Е.В., 1983; Ли-сиенко В.М, 1989), определении адекватности доз лазерного облучения у хирургических больных (Минц Р.И. и др, 1989), в диагностике атерогенных нарушений у больных кардиологического профиля (Зубарева Т.В., 1995). К числу заболеваний, при которых описывались те или иные сдвиги в структурной организации сыворотки крови относятся: острый послеродовой мастит, хронические заболевания дыхательной, пищеварительной, эндокринной системы, хронические дерматозы (Маслов В.А., 1992; Савина Л.В., 1992; «Кристаллографические исследования биологических жидкостей у больных хроническими дерматозами: Пособие для врачей, 1996). Кроме того, метод позволяет оценить взаимодействие веществ с жидкокристаллической матрицей в модельных системах, как показано в работах Кононенко Е.В. (1985, 2001), Попова Е.В. (1993).
В то же время практически отсутствуют работы по значимости метода кристаллографии как диагностического теста при оценке неблагоприятного воздействия фиброгенных пылей в эксперименте на лабораторных животных и у лиц пылевых профессий.
Вышеуказанное послужило основанием для проведения настоящего исследования, определило его цели и задачи.
Цель исследования: Оценить информативность метода кристаллографии для выявления выраженности силикотического процесса в целях улучшения системы ранней диагностики и профилактики профессиональной пылевой патологии.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
-
В экспериментах in vivo на лабораторных белых крысах провести динамическое наблюдение за структуризацией сыворотки крови в норме и при развитии силикотического процесса.
-
Изучить в хроническом эксперименте закономерности изменения кристаллографической картины сыворотки крови при воздействии основных модификаций кремнезёма, обладающих различной степенью фиброгенности.
-
Методом кристаллографии провести оценку эффективности лечения экспериментального силикоза у крыс сочетанным действием бальнеотерапии (KJ-ванны) и импульсного переменного магнитного поля.
-
Выявить особенности кристаллизации сыворотки крови у работников пылевых профессий с «подозрением на силикоз» и больных силикозом в сравнении с контрольной группой для определения информативных структур.
-
Сопоставить экспериментальные и клинические данные кристаллографических исследований для выявления их значимости для ранней диагностики и профилактики профессиональной пылевой патологии.
-
Разработать модельную тест-систему, для оценки цитотоксично-сти кремнезема.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности кристаллизации сыворотки крови находятся в зависимо
сти от интенсивности патологических изменений в лёгких, связанных с воз
действием кремнеземсодержащих пылей как в эксперименте на животных,
так и у работников пылевых профессий.
2. Динамика кристаллографической картины сыворотки крови являет
ся информативным дополнительным критерием для ранней диагностики и
оценки течения пневмокониоза в эксперименте и в клинике, в том числе, мо
жет использоваться для экспериментальной оценки сравнительной силикозо-
опасности различных модификаций кремнезёма.
-
Кристаллографическое исследование сыворотки крови может служить одним из объективных критериев для оценки эффективности лечения экспериментального силикоза.
-
Активность взаимодействия поверхности частиц кремнезёма с ли-пидными структурами клеточных мембран коррелирует с цитотоксичностью этих частиц и может быть оценена на модельных системах.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования.
Впервые методом поляризационной микроскопии проведено динамическое наблюдение за развитием силикотического процесса (в эксперименте) и установлена связь с фиброгенностью различных модификаций кремнезема.
Впервые проведено изучение особенностей кристаллизации сыворотки крови у стажированных работников силикозоопасного производства и у больных силикозом.
На основании экспериментального и клинического материала определены информативные морфотипы сыворотки крови.
Получены новые данные на модельных экспериментах in vitro, дополняющие сведения о взаимодействии частиц диоксида кремния с липидными структурами клеточных мембран.
На основании выполненных исследований показано значение морфо-теста (структуроскопического анализа сыворотки крови методом «закрытой капли») как дополнительного диагностического теста в определении агрессивности кремнеземсодержащих пылей при их сравнительной экспериментально-гигиенической оценке, а также значение этого теста при обследовании состояния здоровья лиц, контактирующих с силикозоопасной пылью.
Практическая значимость работы.
Показана патогенетическая значимость связи кристаллической структуры кремнезёма со степенью активного взаимодействия с липидами для углубленного понимания механизмов патогенеза силикоза.
Получен патент на изобретение - Леканова С.С., Лихачева Е.И. Способ диагностики силикоза (Авт. св. № 2183328, RU 7J 01 N33/48-2000124146/14).
Материалы модельных исследований были использованы при разработке пособия для врачей «Прогнозирование действия пылевых частиц различных форм кремнезема на организм с учетом их физико-химических свойств» (утверждено УМС МЗ РФ 15.10.2003 г., Екатеринбург, 2003 г.).
Материалы исследований используются при чтении лекций на циклах по усовершенствованию врачей по гигиене и профпатологии при ФГУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора (Акт о внедрении №1089 от 16.06.2005 г.)
Апробация работы проведена на межотдельческой научной конференции ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 30.09.2005 г.
Результаты исследований доложены и обсуждены на конференции молодых ученых (Институт Медицины труда РАМН, Москва, 2001), на Ученом Совете ФГУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» 23.05.2005 г.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы объектов, материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, списка использованных литературных источников, приложения. Диссертация изложена на 135 страницах, содержит 27 таблиц, 18 рисунков и 32 приложения. Список литературы включает 118 источников, из которых 27 иностранных авторов.