zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2020-60-6-375-380zurniimtpe-2473Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESКлинико-экспериментальные исследования сердечно-сосудистых нарушений в условиях фтористой интоксикации организмаClinical and experimental studies of cardiovascular disorders in the conditions of fluoride intoxication of the bodyhttps://orcid.org/0000-0001-7008-1035ЯдыкинаТ. К.YadykinaT. K.

Ядыкина Татьяна Константиновна, вед. науч. сотр. лаб. молекулярно-генетических и экспериментальных исследований

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041

Tatyana K. Yadykina, leading researcher of molecular-genetic and experimental studies laboratory,   Cand. of Sci. (Biol.)

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk,  654041

yadykina.tanya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7158-4988КоротенкоО. Ю.КorotenkoO. Yu.

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk,  654041

https://orcid.org/0000-0001-5775-2615ПаневН. И.PanevN. I.

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk,  654041

СеменоваЕ. А.SemenovaE. A.

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk,  654041

https://orcid.org/0000-0002-4797-7842ЖуковаА. Г.ZhukovaA. G.

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041;  ул. Циолковского, 23, Новокузнецк, 654041

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk,  654041; 23, Tsiolkovskogo Str., Novokuznetsk, 654041

https://orcid.org/0000-0002-1127-6980МихайловаН. Н.MikhailovaN. N.

ул. Кутузова, 23, Новокузнецк, 654041;  ул. Циолковского, 23, Новокузнецк, 654041

23, Kutuzova Str., Novokuznetsk, 654041; 23, Tsiolkovskogo Str., Novokuznetsk, 654041

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»РоссияResearch Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational DiseasesRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»; Новокузнецкий институт (филиал) ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»РоссияResearch Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases; Novokuznetsk Institute (Branch Campus) of Kemerovo State UniversityRussian Federation20200807202006375380Copyright © Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Панев Н.И., Семенова Е.А., Жукова А.Г., Михайлова Н.Н., 20202020Ядыкина Т.К., Коротенко О.Ю., Панев Н.И., Семенова Е.А., Жукова А.Г., Михайлова Н.Н.Yadykina T.K., Кorotenko O.Y., Panev N.I., Semenova E.A., Zhukova A.G., Mikhailova N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/2473Введение

Введение. Алюминиевая промышленность занимает одну из лидирующих позиций среди отраслей цветной металлургии по распространенности профессиональной патологии, многие вопросы патофизиологических механизмов развития которой остаются открытыми. В ряду сопутствующих соматических заболеваний у рабочих, занятых на производстве алюминия, 1-е место занимает патология сердечно-сосудистой системы на фоне хронической фтористой интоксикации организма.

Цель исследования — выявить некоторые особенности формирования сердечно-сосудистой патологии в условиях длительного воздействия повышенных доз фторидов на организм.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведен комплексный анализ распространенности сердечно-сосудистой патологии и специфических особенностей патогенеза артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца и атеросклероза на основе клинико-генетических методов исследования у 246 рабочих, больных флюорозом, и в группе сравнения (106 человек). Экспериментальные исследования морфофункционального состояния миокарда и сосудов в условиях хронической фтористой экспозиции с гистологическим анализом тканей проведены на белых лабораторных крысах.

Результаты

Результаты. В клинико-экспериментальном исследовании с оценкой патологических нарушений со стороны сердечно-сосудистой системы в условиях фтористой интоксикации организма выявлена структура и частота кардиоваскулярной патологии у металлургов основных и вспомогательных профессий, занятых на производстве алюминия. Определена ассоциация генов VEGF, IL1β, GSTT 1, GSTM1, СYP1A1, CYP1A2 с сопутствующим коронарным, облитерирующим и мультифокальным атеросклерозом, нарушением сердечного ритма, артериальной гипертензией, ишемической болезнью сердца, осложненной пиелонефритом и стеатозом печени. В эксперименте показан токсический эффект воздействия фторидов на миокард и коронарные сосуды.

Выводы

Выводы. В ранговой структуре профессионально обусловленной заболеваемости у работников, занятых на производстве алюминия, преобладает сердечно-сосудистая патология, в частности артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз на фоне выраженных полиорганных проявлений, нарушений костного метаболизма, подтверждаемых экспериментальными данными.

Introduction

Introduction. Th e aluminum industry occupies one of the leading positions among other branches of non-ferrous metallurgy in terms of the prevalence of occupational pathology, many questions of pathophysiological mechanisms of its development remain open. Among the concomitant somatic diseases in workers engaged in the production of aluminum, the fi rst place is occupied by the pathology of the cardiovascular system against the background of chronic fl uoride intoxication of the body.

The aim of the study is to identify some features of the formation of cardiovascular pathology in the conditions of prolonged exposure to high doses of fl uorides on the body.

Materials and methods

Materials and methods. A complex analysis of the prevalence of cardiovascular pathology and specifi c features of the pathogenesis of arterial hypertension, coronary heart disease and atherosclerosis was performed based on clinical and genetic research methods in 246 workers with fl uorosis and in the comparison group (106 people). Experimental studies of the morphofunctional state of the myocardium and blood vessels in conditions of chronic fl uoride exposure with histological analysis of tissues were performed on white laboratory rats.

Results

Results. In the clinical pilot study with the assessment of pathological disorders of the cardiovascular system in terms of fl uoride intoxication revealed the structure and frequency of cardiovascular disease metallurgists main and auxiliary workers, employed in the production of aluminium. Th e Association of VEGF, IL1β, GSTT 1, GSTM1,  СYP1А1, CYP1A2 genes with concomitant coronary, obliterating and multifocal atherosclerosis, heart rhythm disorders, arterial hypertension, coronary heart disease complicated by pyelonephritis and liver steatosis was determined. Th e experiment shows the toxic eff ect of fl uoride on the myocardium and coronary vessels.

Conclusions

Conclusions. In the ranking structure of professionally determined morbidity in workers engaged in the production of aluminum, cardiovascular pathology prevails, in particular, arterial hypertension, coronary heart disease, atherosclerosis against the background of pronounced multi-organ manifestations, violations of bone metabolism, confi rmed by experimental data. 

сердечно-сосудистая патологияфтористая интоксикацияпрофессиональный флюорозполиморфизм геновcardiovascular pathologyfl uoride intoxicationprofessional fl uorosisgene polymorphismReferencesИзмеров Н.Ф., Бухтияров И.В. и др. Современные аспекты сохранения и укрепления здоровья работников, занятых на предприятиях по производству алюминия. Мед. труда и пром. экол. 2012; (11): 1–7.Izmerov N.F., Bukhtiyarov I.V. et al. Modern aspects of preserving and strengthening the health of workers employed in enterprises producing aluminum. Med. truda i prom. ekol. 2012; (11): 1–7 (in Russian).Лахман О.Л., Калинина О.Л. и др. Проблемы диагностики начальной формы профессионального флюороза у работников современного производства алюминия. Сиб. мед. ж. 2013; (6): 137–40.Lakhman O.L., Kalinina O.L. et al. Problems of diagnosing the initial form of professional fl uorosis in workers of modern aluminum production. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal. 2013; (6): 137–140 (in Russian).Фрид А.С., Борисочкина Т.И. Фтор: миграционная подвижность в почвах при техногенных загрязнениях. Агрохимия. 2019; (3): 65–71.Frid A.S., Borisochkina T.I. Fluorine: migration mobility in soils with industrial pollution. Agrokhimiya. 2019; (3): 65–71 (in Russian).Рослый О.Ф., Плотко Э.Г. и др. Приоритетные факторы профессионального риска при электролизе алюминия. Здоровье населения и среда обитания. 2013; (9): 19–21.Rosly O.F., Plotko E.G., Fedoruk A.A., Slyshkina T.V. Priority occupational risk factors in aluminum electrolysis. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya. 2013; (9): 19–21 (in Russian).Зайцева Н.В., Устинова О.Ю. и др. Роль химических факторов риска в развитии сосудистых нарушений у взрослого населения селитебных территорий в зоне влияния предприятий алюминиевого производства. Мед. труда и пром. экол. 2017; (11): 8–13.Zaitseva N.V., Ustinova O.Y. et al. Role of chemical risk factors in vascular disorders development in adult residents of populated area infl uenced by aluminum production enterprises. Med. truda i prom. ekol. 2017; 11: 8–13 (in Russian).Тарасова Л.А., Дымочка М.А., Рычкова М.А. Заболевания кардиоваскулярной и респираторных систем в профпатологии. Мед. труда и пром. экол. 2017; (9): 186.Tarasova L.A., Dymochka M.A. et al. Diseases of the cardiovascular and respiratory systems in occupational pathology. Med. truda i prom. ekol. 2017; (9): 186 (in Russian).Шаяхметов С.Ф., Мещакова Н.М. и др. Влияние токсико-пылевого фактора на состояние здоровья работников современного алюминиевого производства. Мед. труда и пром. экол. 2015; (9): 154.Shayakhmetov S.F., Meshchakova N.M. et al. Th e eff ect of the toxic-dust factor on the health status of workers in modern aluminum production. Med. truda i prom. ekol. 2015; (9): 154 (in Russian).Сюрин С.А. Состояние здоровья работников алюминиевой промышленности европейского севера России. Гигиена и сан. 2015; 94 (1): 68–72.Syurin S.A. Th e health status of workers in the aluminum industry in the European north of Russia. Gigiyena i san. 2015; 94 (1): 68–72 (in Russian).Артамонова Г.В., Шаповалова Э.Б. и др. Окружающая среда как фактор риска развития ишемической болезни сердца в урбанизированном регионе с развитой химической промышленностью. Кардиология. 2012; 52 (10): 86–90.Artamonova G.V., Shapovalova E.B. et. al. Th e environment as a risk factor for the development of coronary heart disease in an urbanized region with a developed chemical industry. Kardiologiya. 2012; 52 (10): 86–90 (in Russian).Донских И.В. Влияние фтора и его соединений на здоровье населения. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2013; 3 (91): 179–185.Donskikh I.V. Th e eff ect of fl uorine and its compounds on public health. Byul. VSNC SO RA MN. 2013; 3 (91): 179–85 (in Russian).Ядыкина Т.К., Жукова А.Г. и др. Функционально-метаболический ответ гепатобилиарной системы на фтористую интоксикацию (экспериментальные исследования). Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2010; (4): 64–8.Yadykina T.K., Zhukova A.G. et al. Functional and metabolic response of the hepatobiliary system to fl uoride intoxication (experimental studies). Byulleten’ VSNC SO RA MN. 2010; (4): 64–8 (in Russian).Панев Н.И., Коротенко О.Ю. и др. Распространенность сердечно-сосудистой патологии у работников алюминиевой промышленности. Гигиена и сан. 2019; 98 (3): 276–9.Panev N.I., Korotenko O.Yu. et al. Th e prevalence of cardiovascular disease in workers in the aluminum industry. Gigiyena i san. 2019; 98 (3): 276–9 (in Russian).Будкарь Л.Н., Обухова Т.Ю. и др. Развитие хронической болезни почек у работников алюминиевого производства. Профилакт. мед. 2019; 22 (4–2): 30–4.Budkar L.N., Obukhova T.Yu. et al. Development of chronic kidney disease in aluminum workers. Profi lakticheskaya meditsina. 2019; 22 (4–2): 30–4. (in Russian)Cicek E., Aydin G., Akdogan M. Eff ects of chronic ingestion of sodium fl uoride on myocardium in a second generation of rats. Hum. Exp. Toxicol. 2005; 24 (2): 79–87.Cicek E., Aydin G., Akdogan M. Eff ects of chronic ingestion of sodium fl uoride on myocardium in a second generation of rats. Hum. Exp. Toxicol. 2005; 24 (2): 79–87.Wang J., Yang J. et al. Calcium Alleviates Fluoride-Induced Bone Damage by Inhibiting Endoplasmic Reticulum Stress and Mitochondrial Dysfunction. J. Agric. Food Chem. 2019; 67 (39): 10832–43.Wang J., Yang J., Cheng X., Xiao R., Zhao Y., Xu H. et al. Calcium Alleviates Fluoride-Induced Bone Damage by Inhibiting Endoplasmic Reticulum Stress and Mitochondrial Dysfunction. J Agric Food Chem. 2019; 67 (39): 10832–43.Гайдаш А.А. Состояние нервно мышечной проводимости миокарда при воздействии фторидов и природного цеолита. Сиб. Консилиум. 2002; (2): 39–43.Gaidash A.A. Th e state of neuromuscular conduction of the myocardium when exposed to fl uorides and natural zeolite. Sibirskiy Konsilium. 2002; (2): 39–43 (in Russian).Гайдаш А.А., Апчел В.Я., Ивченко Е.В. Ультраструктура кардиомиоцитов при действии малых доз фтора. Вестн. Рос. воен.мед. акад. 2016; (2): 138–145.Gaidash A.A., Apchel V.Ya. et al. Ultrastructure of cardiomyocytes under the action of small doses of fl uorine. Vestnik Rossiyskoy voyenno-meditsinskoy akademii. 2016; (2): 138–45 (in Russian).Филимонов С.Н., Семенова Е.А. и др. Частота и факторы риска ишемической болезни сердца при хронической фтористой интоксикации. Комплекс. пробл. серд.-сосуд. заболев. 2014; (3): 86.Filimonov S.N., Semenova E.A., Zakharenkov V.V., Panev N.I., Korotenko O.Yu. Th e frequency and risk factors of coronary heart disease in chronic fl uoride intoxication. Kompleksnye problemy serdechno-sosudistykh zabolevaniy. 2014; (3): 86 (in Russian).Хаишева Л.А., Плескачев А.С., Шлык С.В. Структурнофункциональное повреждение сосудистой стенки при артериальной гипертонии. Кубан. науч. мед. вестн. 2011; (6): 173–8.Khaisheva L.A., Pleskachev A.S., Shlyk S.V. Structural and functional damage to the vascular wall in arterial hypertension. Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik. 2011; (6): 173–8 (in Russian).Коротенко О.Ю., Панев Н.И. и др. Хроническая фтористая интоксикация как фактор риска развития атеросклероза. Гигиена и сан. 2015; 94 (5): 91–4.Korotenko O.Yu., Panev N.I. et al. fl uoride intoxication as a risk factor for the development of atherosclerosis. Gigiyena i san. 2015; 94 (5): 91–4 (in Russian).Ядыкина Т.К., Горохова Л.Г. и др. Парциальные функции почек и водно-солевой баланс в условиях экспериментального флюороза. Мед. в Кузбассе. 2017; 16 (1): 57–63.Yadykina T.K., Gorokhova L.G., Korsakova T.G. Partial kidney function and water-salt balance in experimental fl uorosis. Мeditsina v Kuzbasse. 2017; 16 (1): 57–63 (in Russian).Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И. и др. Комбинированная субхроническая фтор-свинцовая интоксикация и ослабление ее развития с помощью комплекса биопротекторов. Токсикол. вестн. 2012; (1): 2–7.Katsnelson B.A., Privalova L.I. et al. Combined sub-chronic fl uorinelead intoxication and the weakening of its development using a complex of bioprotectors. Toksikologicheskiy vestnik. 2012; (1): 2–7 (in Russian).Жукова А.Г., Михайлова Н.Н., Казицкая А.С., Алехина Д.А. Современные представления о молекулярных механизмах физиологического и токсического действия соединений фтора на организм. Мед. в Кузбассе. 2017; 16 (3): 4–11.Zhukova A.G., Mikhailova N.N., Kazitskaya A.S., Alekhina D.A. Contemporary concepts of molecular mechanisms of the physiological and toxic eff ects of fl uorine compounds on an organism. Meditsina v Kuzbasse. 2017; 16 (3): 4–11 (in Russian).Hayes J.D., Strange R.C. Glutathione S-transferase polymorphisms and their biological consequences. Pharmacology. 2000; 61 (3): 154–66.Hayes J.D., Strange R.C. Glutathione S-transferase polymorphisms and their biological consequences. Pharmacology. 2000; 61 (3): 154–66.Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н. и др. Клинико-генетические особенности формирования сопутствующей висцеральной патологии у рабочих с производственным флюорозом. Мед. труда и пром. экол. 2020; 60 (3): 144–50.Yadykina T.K., Mikhailova N.N. et al. Clinical and genetic features of the formation of concomitant visceral pathology in workers with industrial fl uorosis. Med. truda i prom. ekol. 2020; 60 (3): 144–50 (in Russian).Коваленко В.Н., Кучменко Е.Б., Мхитарян Л.С. Роль одиночных нуклеотидных полиморфизмов и микроРНК в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы (обзор литературы). Журнал НАМН «Украини». 2014; 20 (1): 62–73.Kovalenko V.N., Kuchmenko E.B., Mkhitaryan L.S. Th e role of single nucleotide polymorphisms and microRNAs in the pathogenesis of diseases of the cardiovascular system (literature review). Zhurnal NAMN «Ukraini». 2014; 20 (1): 62–73 (in Russian).Кох Н.В., Слепухина А.А., Лифшиц Г.И. Артериальная гипертония: молекулярно-генетические и фармакогенетические подходы. Фармакогенетика и фармакогеномика. 2015; (2): 4–8.Kokh N.V., Slepukhina A.A., Lifshits G.I. Arterial hypertension: molecular-genetic and pharmacogenetic approaches. Farmakogenetika i farmakogenomika. 2015; (2): 4–8 (in Russian).Обухова Т.Ю., Будкарь Л.Н. и др. Влияние кардиоваскулярной и метаболической патологии на сроки развития профессиональной хронической фтористой интоксикации у работников алюминиевого производства. Урал. мед. ж. 2018; (10): 66–71.Obukhova T.Yu., Budkar L.N. et al. Th e impact of cardiovascular and metabolic disease at the time of development of occupational chronic fl uoride intoxication in workers of aluminium production. Ural’skiy meditsinskiy zhurnal. 2018; (10): 66–71 (in Russian).Карпова А.А., Непомнящих Р.Д. и др. Особенности липидного спектра у пациентов с атеросклерозом различной локализации. Бюл. эксперим. биол. и мед. 2013; 155 (6): 679–81.Karpova A.A., Nepomnyashchikh R.D., Reider T.N. Features of the lipid spectrum in patients with atherosclerosis of various localization. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny. 2013; 155 (6): 679–81 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.