zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2025-65-3-142-149opuvcwzurniimtpe-3738Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОценка углеводного и липидного обменов у работников предприятия по переработке свинцово-кислотных аккумуляторных батарейAssessment of carbohydrate and lipid metabolism in workers of lead-acid batteries recycling planthttps://orcid.org/0000-0003-3186-8024КузьминаЛюдмила ПавловнаKuzminaLyudmila P.

Заместитель директора по научной работе, заслуженный деятель науки РФ, д-р биол. наук, профессор

e-mail: lpkuzmina@mail.ru

The Deputy Director for Research, Honored Scientist of the Russian Federation, Dr. of Sci. (Biol.), Professor

e-mail: lpkuzmina@mail.ru

lpkuzmina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0359-1785ХотулеваАнастасия ГригорьевнаKhotulevaAnastasia G.

Старший научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований, канд. мед. наук

e-mail: hotuleva_an@mail.ru

Senior Research Associate at the Laboratory of Biomedical Research, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: hotuleva_an@mail.ru

hotuleva_an@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5356-1598КоляскинаМария МихайловнаKolyaskinaMariya M.

Ст. науч. сотр. лаборатории медико-биологических исследований, канд. мед. наук

e-mail: kolaskina_m@mail.ru

Senior Research Associate at the Laboratory of Biomedical Research, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: kolaskina_m@mail.ru

kolaskina_m@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0430-4154БезрукавниковаЛюдмила МихайловнаBezrukavnikovaLyudmila M.

Вед. науч. сотр. лаборатории медико-биологических исследований, канд. биол. наук

e-mail: bezrukavnikovalm@mail.ru

Leading Research Associate at the Laboratory of Biomedical Research, Cand. of Sci. (Biol.)

e-mail: bezrukavnikovalm@mail.ru

bezrukavnikovalm@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-6506-3696КапраловаОльга АлексеевнаKapralovaOlga A.

Мл. науч. сотр. лаборатории медико-биологических исследований

e-mail: kapralova_olga54@mail.ru

Junior Research Associate at the Laboratory of Biomedical Research

e-mail: kapralova_olga54@mail.ru

kapralova_olga54@mail.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»РоссияIzmerov Research Institute of Occupational HealthRussian Federation202510042025653142149Copyright © Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Коляскина М.М., Безрукавникова Л.М., Капралова О.А., 20252025Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Коляскина М.М., Безрукавникова Л.М., Капралова О.А.Kuzmina L.P., Khotuleva A.G., Kolyaskina M.M., Bezrukavnikova L.M., Kapralova O.A.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/3738Введение

Введение. Свинец является одним из доказанных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, что определяется его влиянием на сосудистый тонус, липидный и углеводный обмены, активность воспалительного процесса, в связи с чем мониторинг метаболических показателей является значимым компонентом профилактических мероприятий у работающих в контакте со свинцом и его соединениями.

Цель исследования — анализ изменений показателей углеводного и липидного обменов у работников предприятия по переработке свинцово-кислотных аккумуляторных батарей для выбора информативных маркеров при оценке сердечно-сосудистого риска.

Материалы и методы

Материалы и методы. Основная группа — 62 мужчины, работающие на предприятии по переработке свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, со стажем 8 (4; 10) лет. Контрольная группа — 30 мужчин, работающих вне контакта с вредными производственными факторами. Лабораторное обследование включало определение уровня свинца в крови, АЛК в моче, показателей углеводного (глюкоза, инсулин) и липидного (холестерин (ХС), холестерин липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицериды, аполипопротеины А1 и В, липопротеин (а)) обменов. Проведён расчёт показателей ХС не-ЛПВП, индекса атерогенности (ИА), Апо В/Апо А1, ТГ/ХС ЛПВП, метаболического индекса (МИ), HOMA-IR.

Результаты

Результаты. У лиц основной группы по сравнению с контрольной выявлены более низкие уровни ХС ЛПВП, Апо А1, более высокие уровни инсулина, HOMA-IR, МИ. Выявлены корреляционные взаимосвязи со стажем работы при отсутствии зависимостей от возраста для показателей ХС ЛПВП (r=–0,35, p=0,006), ИА (r=0,258, p=0,043), Апо А1 (r=–0,313, p=0,013), Апо В/Апо А1 (r=0,287, p=0,024), МИ (r=0,262, p=0,04). Показано, что при стаже от 10 лет ниже уровни ХС ЛПВП, Апо А1, выше уровни ИА, Апо В/Апо А1, ТГ/ХС-ЛПВП, МИ по сравнению с работниками с меньшим стажем. Отмечается средняя степень взаимосвязи между HOMA-IR и косвенными маркерами инсулинорезистетности ТГ/ХС ЛПВП (r=0,525, p<0,001) и МИ (r=0,568, p<0,001).

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование ограничено выборкой обследованных работников одного предприятия по переработке свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Заключение

Заключение. Показано влияние воздействия вредных производственных факторов предприятия по переработке свинцово‑кислотных аккумуляторных батарей на развитие нарушений липидного и углеводного обменов, что определяет значимость исследования дополнительных лабораторных показателей (ХС ЛПВП, триглицериды) у работников данных предприятий для объективизации оценки состояния метаболических процессов.

Этика

Этика. Исследование проведено с соблюдением этических стандартов проведения медицинских исследований с участием человека согласно требованиям Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации. Проведение исследования одобрено заключением локального комитета по этике ФГБНУ «НИИ МТ» (протокол заседания этического комитета ФГБНУ «НИИ МТ» № 5 от 02.08.2023 г.).

Участие авторов

Участие авторов:Кузьмина Л.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Хотулева А.Г. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, проведение лабораторных исследований, написание текста, редактирование;Коляскина М.М. — проведение лабораторных исследований, сбор и обработка материала, написание текста;Безрукавникова Л.М. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Капралова О.А. — проведение лабораторных исследований.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 06.03.2025 / Дата принятия к печати: 24.03.2025 / Дата публикации: 07.04.2025

Introduction

Introduction. Lead is one of the proven risk factors for developing cardiovascular diseases, which is determined by its effect on vascular tone, lipid and carbohydrate metabolism, as well as the activity of the inflammatory process, and therefore monitoring of metabolic parameters is an important component of preventive measures for workers in contact with lead and its compounds.

The study aims to analyze changes in carbohydrate and lipid metabolism in employees of a lead-acid battery processing plant to select informative markers for assessing cardiovascular risk.

Materials and methods

Materials and methods. The main group consisted of 62 men working at a lead-acid battery recycling plant with 8 (4; 10) years of experience. The control group consisted of 30 men who worked outside of contact with harmful industrial factors. The laboratory examination included the determination of blood lead levels, ALA in urine, carbohydrate (glucose, insulin) and lipid (cholesterol (HC), high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, low-density lipoprotein (LDL) cholesterol, triglycerides, apolipoproteins A1 and B, lipoprotein (a)) metabolism. Non-HDL cholesterol, atherogenicity index (IA), apo B/apo A1, TG/HDL cholesterol, metabolic index (MI), HOMA-IR were calculated.

Results

Results. Compared with the control group, individuals in the main group showed lower levels of HDL cholesterol, apo A1, higher levels of insulin, HOMA-IR, and MI. Correlations with work experience were revealed in the absence of age dependence for HDL cholesterol (r=–0.35, p=0.006), IA (r=0.258, p=0.043), apo A1 (r=–0.313, p=0.013), apo B/apo A1 (r=0.287, p=0.024), MI (r=0.262, p=0.04). It has been shown that at least 10 years of service, the levels of HDL cholesterol, apo A1 are lower, and the levels of IA, apo B/apo A1, TG/HDL-C, MI are higher compared with employees with less experience. There is an average degree of relationship between HOMA-IR and indirect markers of insulin resistance of TG/HDL cholesterol (r=0.525, p<0.001) and MI (r=0.568, p<0.001).

Limitations

Limitations. The study is limited to a sample of surveyed employees of a single lead-acid battery recycling facility.

Conclusion

Conclusion. The influence of exposure to harmful production factors of a lead-acid battery processing plant on the development of lipid and carbohydrate metabolism disorders is shown, which determines the importance of studying additional laboratory parameters (HDL cholesterol, triglycerides) in employees of these enterprises to objectify the assessment of metabolic processes.

Ethics

Ethics. The study was conducted in compliance with Ethical standards for conducting medical research involving humans in accordance with the requirements of the Helsinki Declaration of the World Medical Association. The study was approved by the conclusion of the local Ethics Committee of Izmerov Research Institute of Occupational Health (protocol of the meeting of the Ethics Committee No. 5 dated 08/02/2023).

Contributions

Contributions:Kuzmina L.P. — research concept and design, editing;Khotuleva A.G. — research concept and design, collection and processing of material, laboratory research, writing, editing;Kolyaskina M.M. — conducting laboratory research, collecting and processing material, writing text;Bezrukavnikova L.M. — concept and design of research, editing;Kapralova O.A. — conducting laboratory tests.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Received

Received: 06.03.2025 / Accepted: 24.03.2025 / Published: 07.04.2025

воздействие свинцаработающие в контакте со свинцомлипидный обменуглеводный обмендислипидемияинсулинорезистетностьбиохимические маркерыхолестеринаполипопротеиныlead exposureworking in contact with leadlipid metabolismcarbohydrate metabolismdyslipidemiainsulin resistancebiochemical markerscholesterolapolipoproteinsReferencesNavas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease — a systematic review. Environ. Health Perspect. 2007; 115(3): 472–482. https://doi.org/10.1289/ehp.9785Navas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease — a systematic review. Environ Health Perspect. 2007; 115(3): 472–482. https://doi.org/10.1289/ehp.9785Новикова М.А., Пушкарев Б.Г., Судаков Н.П., Никифоров С.Б., Гольдберг О.А. Механизмы влияния свинцовой интоксикации на сердечно-сосудистую систему (сообщение 2). Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2013; 119(4): 15–17. https://elibrary.ru/qiwqhfNovikova M.A., Pushkarev B.G., Sudakov N.P., Nikiforov S.B., Goldberg O.A. Mechanisms of influence of lead intoxication on cardiovascular system (report 2). Sibirskij Medicinskij Zhurnal (Irkutsk). 2013; 119(4): 15-17. https://elibrary.ru/qiwqhf (in Russian).Chowdhury R., Ramond A., O’Keeffe L.M., Shahzad S., Kunutsor S.K., Muka T. et al. Environmental toxic metal contaminants and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. Br. Med J. 2018; 362: k3310. https://doi.org/10.1136/bmj.k3310Chowdhury R., Ramond A., O’Keeffe L.M., Shahzad S., Kunutsor S.K., Muka T. et al. Environmental toxic metal contaminants and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. Br Med J. 2018; 362: k3310. https://doi.org/10.1136/bmj.k3310Соркина Н.С., Кузьмина Л.П., Артемова Л.В., Безрукавникова Л.М. Некоторые вопросы воздействия свинца на заболеваемость органов кровообращения и дыхания. Мед. труда и пром. экол. 2019; 59(12): 983–988. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-12-983-988 https://elibrary.ru/fvgjxtSorkina N.S., Kuzmina L.P., Artemova L.V., Bezrukavnikova L.M. Issues of the effects of lead on circulatory and respiratory diseases. Med. truda i prom. ekol. 2019; 59(12): 983–988. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-12-983-988 https://elibrary.ru/fvgjxt (in Russian)Pan Z., Gong T., Liang P. Heavy metal exposure and cardiovascular disease. Circ Res. 2024; 134(9): 1160–1178. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.123.323617Pan Z., Gong T., Liang P. Heavy metal exposure and cardiovascular disease. Circ. Res. 2024; 134(9): 1160–1178. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.123.323617Prokopowicz A., Sobczak A., Szuła-Chraplewska M., Zaciera M., Kurek J., Szołtysek-Bołdys I. Effect of occupational exposure to lead on new risk factors for cardiovascular diseases. Occupational & Environmental Medicine. 2017; 74(5): 366–373. https://doi.org/10.1136/oemed-2016-103996Prokopowicz A., Sobczak A., Szuła-Chraplewska M., Zaciera M., Kurek J., Szołtysek-Bołdys I. Effect of occupational exposure to lead on new risk factors for cardiovascular diseases. Occupational & Environmental Medicine. 2017; 74(5): 366-373. https://doi.org/10.1136/oemed-2016-103996Tyrrell J.B., Hafida S., Stemmer P., Adhami A., Leff T. Lead (Pb) exposure promotes diabetes in obese rodents. J Trace Elem Med Biol. 2017; 39: 221–226. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2016.10.007Tyrrell J.B., Hafida S., Stemmer P., Adhami A., Leff T. Lead (Pb) exposure promotes diabetes in obese rodents. J Trace Elem Med Biol. 2017; 39: 221–226. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2016.10.007He L., Chen Z., Dai B., Li G., Zhu G. Low-level lead exposure and cardiovascular disease: the roles of telomere shortening and lipid disturbance. J. Toxicol Sci. 2018; 43(11): 623–630. https://doi.org/10.2131/jts.43.623He L., Chen Z., Dai B., Li G., Zhu G. Low-level lead exposure and cardiovascular disease: the roles of telomere shortening and lipid disturbance. J. Toxicol. Sci. 2018; 43(11): 623–630. https://doi.org/10.2131/jts.43.623Wang N., Sheng Z., Zhou S., Jiang F., Zhang Z. Chronic lead exposure exacerbates hepatic glucolipid metabolism disorder and gut microbiota dysbiosis in high-fat-diet mice. Food Chem. Toxicol. 2022; 170: 113451. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.113451Wang N., Sheng Z., Zhou S., Jiang F., Zhang Z. Chronic lead exposure exacerbates hepatic glucolipid metabolism disorder and gut microbiota dysbiosis in high-fat-diet mice. Food Chem. Toxicol. 2022; 170: 113451. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.113451Wang B., Zhang W., Chen C., Chen Y., Xia F., Wang N. et al. Lead exposure and impaired glucose homeostasis in Chinese adults: A repeated measures study with 5 years of follow-up. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2022; 243: 113953. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113953Wang B., Zhang W., Chen C., Chen Y., Xia F., Wang N. et al. Lead exposure and impaired glucose homeostasis in Chinese adults: A repeated measures study with 5 years of follow-up. Ecotoxicol Environ Saf. 2022; 243: 113953. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113953Firoozichahak A., Rahimnejad S., Rahmani A., Parvizimehr A., Aghaei A., Rahimpoor R. Effect of occupational exposure to lead on serum levels of lipid profile and liver enzymes: An occupational cohort study. Toxicol Rep. 2022; 2(9): 269–275. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2022.02.009Firoozichahak A., Rahimnejad S., Rahmani A., Parvizimehr A., Aghaei A., Rahimpoor R. Effect of occupational exposure to lead on serum levels of lipid profile and liver enzymes: An occupational cohort study. Toxicol Rep. 2022; 2(9): 269–275. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2022.02.009Qader A., Rehman K., Akash M.Sh. Biochemical profiling of lead-intoxicated impaired lipid metabolism and its amelioration using plant-based bioactive compound. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022; 29(40): 60414–60425. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20069-5Qader A., Rehman K., Akash M.SH. Biochemical profiling of lead-intoxicated impaired lipid metabolism and its amelioration using plant-based bioactive compound. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022; 29(40): 60414–60425. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20069-5Institute for Health Metrics and Evaluation. Lead exposure — Level 3 risk. Seattle: University of Washington; 2024. https://www.healthdata.org/research-analysis/diseases-injuries-risks/factsheets/2021-lead-exposure-level-3-riskInstitute for Health Metrics and Evaluation. Lead exposure — Level 3 risk. Seattle: University of Washington; 2024. https://www.healthdata.org/research-analysis/diseases-injuries-risks/factsheets/2021-lead-exposure-level-3-riskLanphear B.P., Rauch S., Auinger P., Allen R.W., Hornung R.W. Lowlevel lead exposure and mortality in US adults: a populationbased cohort study. Lancet Public Health. 2018; 3(4): e177-e184. https://doi.org/10.1016/S2468-2667(18)30025-2Lanphear B.P., Rauch S., Auinger P., Allen R.W., Hornung R.W. Lowlevel lead exposure and mortality in US adults: a populationbased cohort study. Lancet Public Health. 2018; 3(4): e177–e184. https://doi.org/10.1016/S2468-2667(18)30025-2Ройтберг Г.Е., Дорош Ж.В., Шархун О.О., Ушакова Т.И., Трубино Е.А. Возможности применения нового метаболического индекса при оценке инсулинорезистентности в клинической практике. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2014; 10(3): 264–274. https://elibrary.ru/shbhzbRoytberg G.E., Dorosh Ja.V., Sharkhun O.O., Ushakova T.I., Trubino E.A. New metabolic index use potentialities in evaluation of insulin resistance in clinical practice. Rational pharmacotherapy in сardiology. 2014; 10(3): 264–274. https://elibrary.ru/shbhzb (in Russian).Афанасьева О.И., Покровский С.Н. Липопротеид(а) — недооценённый в России фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Время внедрять в клиническую практику. Российский кардиологический журнал. 2024; 29(8): 6035. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2024-6035 https://elibrary.ru/abzkldAfanasyeva O.I., Pokrovsky S.N. Lipoprotein(a) as underestimated cardiovascular risk factor in Russia. Time to introduce into clinical practice. Rossiysky cardiolgichesky zhurnal. 2024; 29(8): 6035. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2024-6035. https://elibrary.ru/abzkld (in Russian).Руководство ВОЗ по клиническому ведению лиц, подвергшихся воздействию свинца. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2022 r. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. https://www.who.int/ru/publications/i/item/9789240037045WHO guideline for the clinical management of exposure to lead Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. https://www.who.int/publications/i/item/9789240037045Ежов М.В., Кухарчук В.В., Сергиенко И.В., Алиева А.С., Анциферов М.Б., Аншелес А.А. и др. Нарушения липидного обмена. Клинические рекомендации 2023. Российский кардиологический журнал. 2023; 28(5): 5471. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2023-5471 https://elibrary.ru/yvzowjEzhov M.V., Kukharchuk V.V., Sergienko I.V., Alieva A.S., Antsiferov M.B., Ansheles A.A. et al. Disorders of lipid metabolism. Clinical Guidelines 2023. Rossiysky cardiolgichesky zhurnal. 2023; 28(5): 5471. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2023-5471 https://elibrary.ru/yvzowj (in Russian).Verbeek R., Sandhu M.S., Hovingh G.K., Sjouke B., Wareham N.J., Zwinderman A.H. et al. Lipoprotein(a) improves cardiovascular risk prediction based on established risk algorithms. J. Am. Coll. Cardiol. 2017; 69(11): 1513–1515. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.01.017Verbeek R., Sandhu M.S., Hovingh G.K., Sjouke B., Wareham N.J., Zwinderman A.H. et al. Lipoprotein(a) improves cardiovascular risk prediction based on established risk algorithms. J. Am. Coll. Cardiol. 2017; 69(11): 1513–1515. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.01.017Голивец Т.П., Ликризон С.В., Дубоносова Д.Г. Инсулинорезистентность как предиктор полиморбидности. Патогенетическая терапия (обзор литературы). Актуальные проблемы медицины. 2022; 45(1): 5–19. https://doi.org/10.52575/2687-0940-2022-45-1-5-19 https://elibrary.ru/qrzztmGolivets T.P., Likrizon S.V., Dubonosova D.G. Insulin resistance as a predictor of polymorbidity. Pathogenetic therapy (review). Challenges in modern medicine. 2022; 45(1): 5–19. https://doi.org/10.52575/2687-0940-2022-45-1-5-19 https://elibrary.ru/qrzztm (in Russian).

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