Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Влияние выбросов коксовых печей и бензо [а] пирена на артериальное давление и электрокардиограмма у работников коксовой печи

Effects of coke oven emissions and benzo[a]pyrene on blood pressure and electrocardiogram in coke oven workers
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5388607/

Оценить влияние профессиональных воздействий на выбросы коксовых печей (COE) и бензо [a] пирена (B [a] P) на распространенность гипертонии и аномальной электрокардиограммы (ЭКГ) у работников коксовой печи.

Мы включили 880 работников коксовой печи и 710 работников кислорода в группы, подвергнутые воздействию и контроля, соответственно. Измеряли артериальное давление (АД), ЭКГ, уровни липидов в крови и уровни глюкозы у всех испытуемых. Концентрации COE и B [a] P на дне, стороне и верхней части печи и контрольных растений оценивали с помощью взвешивания и высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Концентрация COE сверху и сбоку была выше, чем у нижней (P <0,05). Уровни B [a] P сверху и сбоку значительно превышали предельное значение. Аномальные АД, ЭКГ, коэффициент обнаружения гипертонии и высокое напряжение левого желудочка были значительно выше в группе, чем в контрольной группе (Р <0,05). Результаты логистического регрессионного анализа показали, что возраст и воздействие B [a] P были факторами риска гипертонии у работников коксовой печи (P <0,05), и оба были факторами риска для аномальной ЭКГ (P <0,05). Более того, воздействие B [a] P, возраст и пол были факторами риска нарушения глюкозы натощак у работников коксовой печи (P <0,05).

B [a] P и воздействия COE являются факторами риска гипертонии и аномальной ЭКГ у работников коксовой печи.

Выбросы кокса (COE) производятся в отсутствие кислорода при высокотемпературной карбонизации и содержат различные токсичные вещества, включая угольную пыль, каменноугольную смолу, оксиды серы, диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx), аммиак, бензол , фенольные соединения, полициклические ароматические соединения и монооксид углерода (СО) 1,2). COE являются основными факторами профессиональной опасности для сталелитейной промышленности, а хроническое облучение работников коксовых печей через COE через дыхательные пути, рот или кожу может вызывать конъюнктивит, дерматит, респираторную и пищеварительную системы3). Однако, хотя в предыдущих исследованиях основное внимание уделялось канцерогенности СОЭ4,5), кардиотоксичность СОЭ остается неуловимой.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются основными вредными компонентами СЕ. В COE присутствует более 16 типов ПАУ, таких как бензо [а] пирен (B [a] P), бензоантрацен и фенантрен 6-9). Работники коксовой печи непосредственно подвергаются воздействию ПАУ через дыхательные пути или кожу10). Как представитель ПАУ, B [a] P оказывает много токсических воздействий на здоровье человека. Как эпидемиологические, так и исследования на животных подтвердили, что хроническое воздействие B [a] P может приводить к различным видам рака, включая рак легких, рак почки, рак печени и даже опухоль головного мозга11). Тем не менее заслуживают внимания и не канцерогенные токсичности B [a] P, такие как неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему.

В последние годы несколько исследований показали, что B [a] P может не только вызывать рак, но и приводить к сердечно-сосудистым травмам12). Работники, подвергшиеся воздействию СО, могут иметь значительное увеличение риска сердечно-сосудистых заболеваний13-15), а в некоторых других исследованиях сообщалось о наличии зависимости доза-ответ между воздействием COE и изменением вариабельности сердечного ритма16-18). Важно отметить, что эксперименты на животных также показали, что хроническое воздействие B [a] P связано с изменениями ритма артериального давления (АД) и аномальной электрокардиограммы (ЭКГ) 12,19,20). Эти исследования вместе свидетельствуют о том, что присутствие COE на рабочих местах, связанных с коксами, тесно связано с высокой распространенностью сердечно-сосудистых заболеваний у работников коксовой печи. Однако не выявлено, что профессиональные воздействия на COE и B [a] P могут влиять на АД и ЭКГ у людей, особенно у работников коксовой печи. Кроме того, факторы риска, связанные с COE- и B [a] P-индуцированной гипертензией или аномальной ЭКГ, остаются неясными.

Таким образом, это исследование предназначалось для оценки неблагоприятного воздействия профессиональных воздействий на COE и B [a] P на распространенность гипертонии и аномальной ЭКГ у работников коксовой печи и факторы влияния, связанные с COE- и B [a] P-индуцированными гипертонии или аномальной ЭКГ. Наши результаты дадут новые доказательства того, что профессиональные COE и B [a] P могут усилить распространенность гипертонии и аномальной ЭКГ и будут полезны для исследования потенциальных стратегий предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний СЕ и В [а] Р у работников коксовых печей.

Завод по производству коксовой печи, расположенный в районе Чунцин, был выбран в качестве исследовательского участка. Нижняя, боковая сторона и верхняя часть коксового завода были выбраны в качестве открытых участков отбора проб, а кислородный завод, расположенный на расстоянии не менее 4 км от коксового завода, был выбран в качестве контрольного участка. Субъекты этого исследования были набраны с использованием метода кластерной выборки, и после скрининга было включено 880 работников коксовой печи и 710 работников кислорода. Субъекты были исключены, если у них была гипертония, сердечная болезнь и / или тяжелое психологическое давление в последние 3 месяца, и сотрудники контрольной группы не посещали коксовый завод в течение предыдущих 3 месяцев. Для сбора данных о демографических характеристиках, истории курения и употребления алкоголя и количества лет службы на заводе была использована стандартная профессиональная анкета. Протоколы исследований были одобрены комитетами по этике и человеческому предмету Чунцинского медицинского университета, и все субъекты подписали письменные информированные согласия.

Три места отбора проб были размещены в нижней, боковой и верхней частях печи и на высоте личной зоны дыхания на кислородном заводе. В частности, на каждом участке отбора проб были помещены три насоса для отбора проб воздуха (FC-2B, Уханский аналитический завод, г. Ухань, Китай), которые содержали мембрану из стекловолокна, и работали со скоростью 2 л / мин в течение 4 часов в течение рабочего времени в течение 3 последовательных дней. Фильтры удаляли и герметизировали в чистом контейнере, а затем хранили при температуре 4 ° C в лаборатории перед отбором проб. Для анализа концентрации B [a] P проводили высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ, 1100, Agilent, Palo Alto, CA). Время удерживания и площадь пика регистрировали и дополнительно использовали для идентификации аналита, а отношение площади пика стандартного образца использовали для количественной оценки анализируемого вещества.

В качестве заменителя COE концентрации растворимой в бензоле фракции (BSF) измеряли в репрезентативных личных образцах, а индивидуальный кумулятивный и допустимый предел воздействия составлял 0,15 мг / м321). Общее количество твердых частиц на рабочем месте собирали с использованием пылеулавливающего устройства со скоростью потока 20 л / мин в течение непрерывного 4 ч. Фильтровальную бумагу из стекловолокна помещали в коническую колбу, добавляли 5 мл бензола и затем ультразвуком в течение 10 мин. Затем фильтрат собирали в пробирку и помещали в колбу с фильтровальной бумагой для сушки азотом. Эту стадию фильтрации повторяли дважды, и фильтрат собирали вместе в той же самой трубе. Бензол дополнительно добавляли в пробирку до полного объема фильтрата 10 мл. Затем в флакон для взвешивания добавляли 5 мл бензола и затем помещали в вакуумную сушильную камеру при 60 ° С до тех пор, пока бензол не выпаривали досуха. Пустой контроль определяли по методу, описанному для образцов.

Концентрацию COE рассчитывали по следующей формуле:

C = (m1 — m2) / V0 ………………… (A2)

V0 — объем образца в стандартных условиях (м3), V — измеренный объем образца (м3), t — температура (° C), p — атмосферное давление (кПа), C ​​- концентрация COE (мг / м3), а m1 и m2 — образцы и пробелы (мг) соответственно.

Были собраны данные о возрасте, полом, истории болезни, истории болезни, образовании и семейной сердечно-сосудистой болезни. Кроме того, I, II, III, avR, avL, avF, V1-V6 и 12 свинца были прослежены Cardico типа 601 (Kenz, Japan).

Перед измерением уровней АД испытуемые находились в спокойной, комфортной, комфортной для окружающей среды среде, по крайней мере, в течение 5 минут, а также курить и пить чай или кофе. Уровни АД измерялись в соответствии с критериями ВОЗ, тесты повторялись дважды, а среднее значение двух измерений принималось. Субъекты с систолическим АД> 140 мм рт. Ст. И / или диастолическим АД> 90 мм рт. Ст. Были диагностированы с гипертонией.

5-мл венозной крови собирали у каждого испытуемого после 12-часового голодания. Кровь антикоагулировали с использованием этилендиаминтетрауксусной кислоты, а биохимические показатели, такие как общий холестерин (ТС) и глюкоза крови натощак (FBG), анализировали с использованием биохимического анализатора Nissan 7020 (Hitachi, Japan). Уровень ТС> 5,72 ммоль / л рассматривали как дислипидемию, а нормальные контрольные значения FBG устанавливали от 3,89 до 6,10 ммоль / л. Согласно диагностическим критериям диабета (ADA, 1997) значения FBG> 6,10 ммоль / л и <7 ммоль / л были определены как нарушение глюкозы натощак (IFG).

Все статистические анализы были проведены с использованием SPSS версии 19.0 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Т-критерий Стьюдента использовался для сравнения среднего значения двух числовых переменных, а тест ANOVA использовался для анализа нескольких числовых переменных. Тест хи-квадрат использовался для анализа данных категориальных переменных, а для оценки двух порядковых переменных использовался критерий суммы рангов. Значения OR различных переменных были получены и проанализированы с помощью логистического регрессионного анализа. Значение P <0,05 считалось статистически значимым.

Работники коксовой печи были разделены на три группы в зависимости от типа работы и рабочего места, и 285 работников (32,39%) работали на дне печи, 353 (40,11%) сбоку и 242 (27,50%) на крыше , Не было никаких существенных различий в отношении пола (P = 0,721), возраста (39,1 ± 11,32 года и 38,06 ± 11,54 года, P = 0,071), курение (P = 0,633) и употребление алкоголя (P = 0,714) между облученными и контрольные группы. Кроме того, количество лет службы испытуемых в группах, подвергшихся воздействию и контроле, составляло 9,52 ± 1,74 года и 9,73 ± 2,27 года, соответственно, что не показало существенной разницы между двумя группами (P = 0,793, таблица 1).

Общие характеристики работников коксовой печи и контрольной группы

Концентрации B [a] P в рабочей среде составляли 2,794 ± 0,335, 0,788 ± 0,064 и 0,029 ± 0,002 мкг / м3 в верхней, боковой и нижней частях печи соответственно и 0,003 ± 0,001 мкг / м3 на (таблица 2). Концентрации B [a] P в верхней и боковой частях печи были в 17,63 и 4,25 раза соответственно выше максимально допустимой концентрации B [a] P в воздухе (0,15 мкг / м3) на рабочем месте.

Концентрации B [a] P и BSF в рабочей среде

Концентрация COE косвенно отражалась в концентрации BSF. Концентрация BSF была обнаружена на каждом участке отбора проб, и наблюдались значительные различия в концентрациях BSF среди обеих групп (P <0,05). Концентрации BSF в рабочей среде составляли 0,455 ± 0,039, 0,170 ± 0,032 и 0,109 ± 0,015 мг / м3 в верхней, боковой и нижней частях печи соответственно. Однако концентрация BSF в рабочей среде на кислородной установке не была обнаружена (таблица 2). Концентрация COE в верхней части печи была в 1,70 раза выше максимально допустимой концентрации BSF в воздухе (0,15 мг / м3) на рабочем месте, как указано в Законе о безопасности и гигиене труда (OSHA).

Результаты физического обследования показали, что 573 субъекта облученной группы имели аномальные состояния (аномальные АД, аномальные ЭКГ, аномальные ТС и МФК) (65,11%), в то время как у 444 субъектов контрольной группы были аномальные состояния (62,53%). Частота обнаружения аномалий АД облученной группы была значительно выше, чем у контрольной группы (Р = 0,049). Наши результаты также показали, что распространенность гипертонии (стадия 1) в облученной группе была значительно выше, чем распространенность контрольной группы (Р = 0,049), тогда как доля необнаруженной гипертензии была значительно ниже в группе, подверженной воздействию, чем в контрольной группе (P <0,05). Кроме того, частота обнаружения аномальной ЭКГ в группе, подвергшейся воздействию, была значительно выше, чем в контрольной группе (P = 0,033). Более того, частота обнаружения высокого напряжения левого желудочка в открытой группе также была значительно выше, чем в контрольной группе (Р <0,05). Между двумя группами по отношению к IFG и TC не наблюдалось существенной разницы (таблица 3).

Различия в физическом обследовании между открытой группой и контрольной группой

Для дальнейшего выявления факторов риска, связанных с аномальным обследованием, возраст, пол, курение и воздействие B [a] P были введены в анализ логистической регрессии. По сравнению с контрольной группой результаты показали, что низкие и высокие уровни воздействия на B [a] P, возраст и курение были всеми факторами риска гипертонии в облученной группе. Более того, субъекты с высоким уровнем В [a] P были в 1,819 раза при риске гипертонии по сравнению с пациентами с низким уровнем воздействия B [a] P. Результаты также показали, что возраст и высокая подверженность B [a] P являются факторами риска для аномальной ЭКГ, а испытуемые с высоким уровнем воздействия B [a] P составляют 1,978 раз при риске развития аномальной ЭКГ по сравнению с пациентами с низким уровнем воздействия В [а] Р. Однако низкий и высокий уровень воздействия на B [a] P, употребление алкоголя и пол были защитными факторами для IFG, тогда как возраст был фактором риска для IFG. Результаты логистического регрессионного анализа аномального ТК показали, что возраст является единственным фактором риска (таблица 4).

Анализ факторов, связанных с гипертонией, с помощью логистической регрессии у работников коксовой печи

Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей проблемой здравоохранения во всем мире. Предыдущие исследования показали, что возраст, пол, семейный анамнез и привычки (такие как курение и употребление алкоголя) тесно связаны с возникновением сердечно-сосудистого заболевания. Важно отметить, что опасности в профессиональной среде также могут увеличить распространенность сердечно-сосудистых заболеваний22,23). В этом исследовании мы наблюдали значительное увеличение уровня АД курильщиков (Р <0,001) по сравнению с уровнем некурящего (данные не показаны). Кроме того, наш вывод показал, что воздействия B [a] P и COE были факторами риска гипертонии и аномальной ЭКГ у работников коксовых печей.

Гипертензия является наиболее важным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Работники коксовых печей, подвергнутые воздействию COE и B [a] P через дыхательные пути, могут иметь более высокий риск развития высокого АД и легко вызванного сердечно-сосудистого заболевания24). Как известно, возраст возникновения гипертонии обычно колеблется от 40 до 60 лет, особенно гипертония 1-й стадии25,26). В этом исследовании мы также обнаружили значительное увеличение уровней BP облученной группы по сравнению с группой контрольной группы (P = 0,049), а анализ логистической регрессии еще раз подтвердил, что воздействие B [a] P является фактором риска для гипертония у работников коксовой печи, что указывает на то, что воздействие B [a] P может повысить распространенность сердечно-сосудистых заболеваний, воздействуя на АД.

В настоящее время по-прежнему нет положения о допустимой концентрации B [a] P на рабочем месте в Китае, которая в основном относится к стандарту бывшего Советского Союза, то есть 0,15 мкг / м3. Более того, концентрация BSF обычно используется для отражения концентрации COE на рабочем месте в соответствии с критерием OSHA (0,15 мг / м3). Наше исследование показало, что концентрации B [a] P и COE были значительно выше в коксовом заводе, чем в кислородной установке. Средние концентрации B [a] P в верхней и боковой частях печи составляли соответственно 17,63 и 4,25 раза выше максимально допустимой концентрации B [a] P в воздухе на рабочем месте, установленном бывшим Советским Союзом. Эти результаты были также согласуются с результатами предыдущего исследования2). Наши результаты также показали, что профессиональное воздействие COE влияет на распространенность гипертонии у работников коксовых печей. Хотя возраст был фактором риска гипертонии, не было очевидного влияния возраста на другие показатели. В анализе логистической регрессии сторона и верхняя часть печи считались фиктивными переменными, в то время как нижняя часть печи использовалась в качестве индикатора сравнения; результаты показали, что работники в верхней части печи имели более высокий риск развития аномального АД, чем у боковых и нижних частей духовки.

Анализируя связь между воздействием B [a] P и аномальной ЭКГ, мы обнаружили, что возраст статистически связан с ЭКГ, но корреляция между ними была очень низкой (P <0,001, OR = 1,036). Более того, рабочие наверху духовки имели примерно в два раза риск развития аномального АД по сравнению с теми, что были на дне печи. В целом эти результаты показывают, что возраст имеет положительную связь с аномальной ЭКГ, а также является фактором риска для ИФГ и аномального ТС. Похоже, что употребление алкоголя является защитным фактором для IFG (P ​​= 0,037, OR = 0,686), но из-за конечного числа субъектов в этом исследовании связь между употреблением алкоголя и IFC требует дополнительного исследования для подтверждения.

Работники коксовой печи регулярно подвергаются воздействию COE, которые в основном содержат различные летучие органические соединения и частицы, в частности PAHs2). Широко изучено, что B [a] P обычно рассматривается как типичное вещество ПАУ (на которое приходится 10-20%) 9). Учитывая это, B [a] P также может играть важную роль в оценке риска для здоровья работников коксовых печей. Измеряя концентрации COE и B [a] P на разных рабочих местах, мы обнаружили, что сторона и верхняя часть коксовой печи были основными участками загрязнения, которые были аналогичны результатам предыдущих исследований9,27). Наше исследование также продемонстрировало, что концентрации COE увеличивались от дна до верхней части печи, а концентрация на крыше значительно превышала концентрацию, указанную OSHA (0,15 мг / м3). Кроме того, частота обнаружения аномальных АД и ЭКГ в группе, подвергшейся воздействию, была значительно выше, чем в контрольной группе. Была статистическая значимость воздействия COE и B [a] P с гипертонией и аномальной ЭКГ.

Ограничение этого исследования состояло в том, что только немногие рабочие носили защитное снаряжение (маска для лица или респиратор) во время работы из-за неудобного чувства и неудобства, возникающего при их использовании. Среди мест коксовой печи концентрация COE сверху и сбоку была выше, чем у дна. Таким образом, улучшение защиты работников коксовых печей, особенно работающих сверху и сбоку, и повышение пропаганды знаний о гигиене труда являются еще более важными. Кроме того, из-за конечного числа субъектов, участвующих в этом исследовании, и чтобы избежать увеличения ошибок типа II в статистике, нам трудно разделить группы по полу, особенно для аномальной ЭКГ. Таким образом, мы не сравнивали гендерный фактор как единый фактор, а связь с гендерными факторами должна оцениваться в будущих исследованиях.

В заключение наши результаты показывают, что воздействия COE и B [a] P влияют на гипертонию и аномальную ЭКГ у работников коксовых печей. Дальнейшие исследования должны быть посвящены изучению патофизиологического механизма B [a] P- или COE-индуцированного нарушения сердечно-сосудистой системы.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *