Взаимосвязь биоэлементного статуса и изменения функционального состояния лёгких у пожарных МЧС России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Для пожарных характерно постоянное взаимодействие с дымом и различными продуктами горения, которые, попадая в организм, способны влиять на состояние органов дыхания.

Цель. Изучить взаимосвязь биоэлементного статуса с изменениями функционального состояния лёгких у пожарных МЧС России.

Методы. Проанализированы данные 97 человек из территориальных пожарных частей г. Санкт-Петербурга, непосредственно участвующих в пожаротушении. Проведено комплексное медицинское обследование, включая оценку биоэлементного статуса в пробах волос методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Результаты. Выявлено повышение концентрации токсичных микроэлементов у пожарных по сравнению с лицами, не участвующими в пожаротушении. На фоне этого повышения происходило снижение концентрации жизненно необходимых элементов. Выявлена взаимосвязь между концентрацией токсичных микроэлементов и состоянием бронхолёгочной системы у пожарных. Показана связь концентрации алюминия, серебра и кадмия со снижением диффузионной способности лёгких, бронхообструктивными изменениями и фиброзом лёгких. Отмечено статистически значимое увеличение содержания серебра у пожарных с бронхообструктивными изменениями по сравнению с лицами, имеющими нормальные показатели бронхиальной проводимости.

Заключение. Проведённое исследование показало взаимосвязь накопления серебра, алюминия и кадмия с развитием изменений в функциональном состоянии лёгких.

Об авторах

Мария Александровна Власенко

Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова

Email: vlasenkomaria@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2836-6891
SPIN-код: 6649-9224

к.б.н., старший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Максим Валерьевич Санников

Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова

Email: smakv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3969-9501
SPIN-код: 3663-4650

к.м.н., ведущий научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Мария Владимировна Яковлева

Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова

Email: iakorobok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9709-8299
SPIN-код: 3229-4912

к.б.н., ведущий научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Сергеевич Алексанин

Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова

Автор, ответственный за переписку.
Email: medicine@nrcerm.ru
ORCID iD: 0000-0001-6998-1669
SPIN-код: 1256-5967

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Engelsman M., Toms L.M.L., Banks A., et al. Biomonitoring in firefighters for volatile organic compounds, semivolatile organic compounds, persistent organic pollutants, and metals: a systematic review // Environ Res. 2020. Vol. 188. P. 109562. doi: 10.1016/j.envres.2020.109562
  2. Hu X., Chandler J.D., Park S., et al. Low-dose cadmium disrupts mitochondrial citric acid cycle and lipid metabolism in mouse lung // Free Radic Biol Med. 2019. Vol. 131. P. 209–217. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.12.005
  3. Jing Y., Liu L.Z., Jiang Y., et al. Cadmium increases HIF-1 and VEGF expression through ROS, ERK, and AKT signaling pathways and induces malignant transformation of human bronchial epithelial cells // Toxicol Sci. 2012. Vol. 125, N 1. P. 10–19. doi: 10.1093/toxsci/kfr256
  4. Санников М.В., Алексанин С.С. Эпидемиологический анализ результатов углубленных медицинских осмотров профессиональных спасателей МЧС России // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2009. № 4. С. 5–9.
  5. Kimura K., Nakano Y., Sugizaki T., et al. Protective effect of polaprezinc on cadmium-induced injury of lung epithelium // Metallomics. 2019. Vol. 11, N 7. P. 1310–1320. doi: 10.1039/c9mt00060g
  6. Власенко М.А. Элементный статус, показатели свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы у сотрудников Федеральной противопожарной службы МЧС России: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2012. 24 с. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/elementnyi-status-pokazateli-svobodnoradikalnogo-okisleniya-i-antioksidantnoi-sistemy-u-sotr
  7. Шантырь И.И., Яковлева М.В., Власенко М.А., и др. Изменения биоэлементного статуса пожарных северо-западного региона // Медицина труда и промышленная экология. 2018. № 4. С. 33–37.
  8. Cheng X., Zhou Y.C., Zhou B., et al. Systematic analysis of concentrations of 52 elements in tumor and counterpart normal tissues of patients with non-small cell lung cancer // Cancer Med. 2019. Vol. 8, N 18. P. 7720–7727. doi: 10.1002/cam4.2629
  9. Go Y.M., Orr M., Jones D.P. Actin cytoskeleton redox proteome oxidation by cadmium // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2013. Vol. 350, N 11. P. L831–L843. doi: 10.1152/ajplung.00203.2013
  10. Hu X., Fernandes J., Jones D.P., Go Y.M. Cadmium stimulates myofibroblast differentiation and mouse lung fibrosis // Toxicology. 2017. Vol. 383. P. 50–56. doi: 10.1016/j.tox.2017.03.018
  11. Li F.J., Surolia R., Li H., et al. Low-dose cadmium exposure induces peribronchiolar fibrosis through site-specific phosphorylation of vimentin // Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2017. Vol. 313, N 1. P. L80–L91. doi: 10.1152/ajplung.00087.2017
  12. Tao C., Pei Y., Zhang L., Zhang Y. Microbial communities respond to microenvironments in lungs of mice under simulated exposure to cadmium aerosols // Sci Total Environ. 2020. Vol. 710. P. 136300. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.136300
  13. Assad N., Sood A., Campen M.J., Zychowski K.E. Metals-induced pulmonary fibrosis // Curr Environ Health Rep. 2018. Vol. 5, N 4. P. 486–498. doi: 10.1007/s40572-018-0219-7
  14. Braakhuis H.M., Cassee F.R., Fokkens P.H., et al. Identification of the appropriate dose metric for pulmonary inflammation of silver nanoparticles in an inhalation toxicity study // Nanotoxicology. 2016. Vol. 10, N 1. P. 63–73. doi: 10.3109/17435390.2015.1012184
  15. Ma W., He S., Ma H., et al. Silver nanoparticle exposure causes pulmonary structural damage and mitochondrial dynamic imbalance in the rat: protective effects of sodium selenite // Int J Nanomedicine. 2020. Vol. 15. P. 633–645. doi: 10.2147/IJN.S232986
  16. Cao D.J., Aldy K., Hsu S., et al. Review of health consequences of electronic cigarettes and the outbreak of electronic cigarette or vaping product use-associated lung injury // J Med Toxicol. 2020. Vol. 16, N 3. P. 295–310. doi: 10.1007/s13181-020-00772-w
  17. Guo C., Buckley A., Marczylo T., et al. The small airway epithelium as a target for the adverse pulmonary effects of silver nanoparticle inhalation // Nanotoxicology. 2018. Vol. 12, N 6. P. 539–553. doi: 10.1080/17435390.2018.1465140
  18. Feng W., Huang X., Zhang C., et al. The dose–response association of urinary metals with altered pulmonary function and risks of restrictive and obstructive lung diseases: a population-based study in China // BMJ Open. 2015. Vol. 5, N 5. P. e007643. doi: 10.1136/bmjopen-2015-007643

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Доля обследованных пожарных со сниженными, нормальными и повышенными значениями токсичных элементов.

Скачать (164KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Доля обследованных пожарных со сниженными, нормальными и повышенными заначениями жизенно необходимых элементов, %.

Скачать (169KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Доля пожарных с повышенным содержанием токсичных микроэлементов в пробах волос среди лиц с наличием или отсутствием бронхиальной обструкции, %.

Скачать (160KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Доля пожарных с повышенным содержанием токсичных микроэлементов в пробах волос среди лиц со сниженной и нормальной диффузионной способностью лёгких, %.

Скачать (183KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Доля пожарных с повышенным содержанием токсичных микроэлементов в пробах волос среди лиц с наличием и отсутствием рентгенологических изменений в лёгких, %.

Скачать (166KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).