Влияние угольно-породной пыли на риск развития морфологических нарушений сердечнососудистой системы

Сердечно-сосудистая патология преобладает в структуре соматических заболеваний шахтеров. В качестве осложнения пневмокониоза рассматривается развитие у рабочих хронического легочного сердца на фоне легочной гипертензии и застойной сердечной недостаточности. Данные клинических исследований также свидетельствуют о ремоделировании стенки кровеносных сосудов, формировании атеросклероза, эндотелиальной дисфункции. Практически отсутствуют углубленные комплексные исследования по изучению доли вклада промышленной пыли в развитие и течение данной патологии. Реализовать эту задачу помогает моделирование профессионального заболевания на животных, позволяющее проследить динамику патологического процесса с момента воздействия на организм производственного фактора.

Цель исследования — в эксперименте изучить влияние угольно-породной пыли на риск развития морфологических нарушений сердечно-сосудистой системы.

Проведены эксперименты на белых нелинейных крысах-самцах, которые подвергались ингаляционному воздействию угольно-породной пыли угля марки «газово-жирный». Для гистологического изучения у животных через 1, 3, 6, 9 и 12 недель воздействия повреждающего фактора забирали фрагменты головного мозга, легких, сердца, печени и почек. Методом иммуноферментного анализа изучено количественное содержание в плазме крови матриксных металлопротеиназ, их ингибитора и фактора роста эндотелия сосудов.

Морфологические изменения сердечной мышцы и кровеносных сосудов являются системным ответом организма на длительное вдыхание угольно-породной пыли. Нарушения развиваются с момента воздействия повреждающего фактора, в связи с чем их можно рассматривать как одно из проявлений пневмокониоза, а не позднего его осложнения. На ранних сроках эксперимента (1–3 недели) в сердечной мышце опытных животных отмечается развитие диффузной белковой дистрофии кардиомиоцитов с выраженным утолщением некоторых волокон за счет гипертрофии клеток. Увеличение сроков затравки приводит к прогрессированию патологических изменений, повышению апоптотической активности клеток и накоплению гранул липофусцина в перинуклеарной зоне, а также формированию атрофических повреждений в мышечной ткани. К 12-й неделе эксперимента в сердечной мышце развиваются диффузный кардиосклероз, выраженная дистрофия кардиомиоцитов с фрагментацией и миоцитолизом отдельных участков мышечных волокон. Длительное вдыхание угольно-породной пыли обусловливает поступательное развитие в стенке кровеносных сосудов, независимо от их органной принадлежности, однотипных патологических изменений в виде эндотелиоза, диффузной гипертрофии гладкомышечного компонента медиального слоя и периваскулярного фиброза на фоне выраженных микроциркуляторных расстройств. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости проведения донозологической диагностики сердечно-сосудистых заболеваний и их профилактики среди шахтеров, работающих во вредных условиях труда. 

1. Власов П.В. Рентгенодиагностика пневмокониозов (часть первая). Медицинская визуализация. 2007; 1: 43–53.

2. Требухина О.И. Состояние сердца и сосудистой стенки у шахтеров-угольщиков, больных ишемической болезнью сердца и артериальной гипертензией. Медицина и экология. 2011; 1: 34–7.

3. Панев Н.И., Коротенко О.Ю., Филимонов С.Н., Бурдейн А.В., Амбросова М.О. Структурно-функциональные изменения миокарда в покое и после нагрузочной пробы у больных пылевым бронхитом в сочетании с ишемической болезнью сердца и артериальной гипертензией. Мед. труда и пром. экол. 2009; 11: 43–8.

4. Панев Н.И., Филимонов С.Н., Коротенко О.Ю., Панев Р.Н., Панева Н.Я. Разработка новой медицинской технологии прогнозирования риска развития ишемической болезни сердца у работников основных профессий угольной промышленности. Acta Biomedica Scientifi ca. 2019; 3(4): 52–7.

5. Zhi C.X., Liu X.Y., Pan H.W., Li G.F., Li Z.H., Zhao Y.Z.. et al. Association between dust exposure and the risk of hypertension of male coal miners in Henan Province. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi. 2019; 53(6): 597–602.

6. Lai Z., Wang X., Tan H., Huang Y., Lu C. Effect of underground work on cardiovascular system in coal miners. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2015; 40(10): 1103–8.

7. Измеров Н.Ф., Сквирская Г.П. Условия труда как фактор риска развития заболеваний и смертности от сердечно-сосудистой патологии. Acta Biomedica Scientifi ca. 2005; 2(40): 14–20.

8. Бабанов С.А., Стрижаков Л.А., Лебедева М.В., Фомин В.В., Будаш Д.С., Байкова А.Г. Пневмокониозы: современные взгляды. Терапевтический архив. 2019; 91(3): 107–13.

9. Екимовских А.В., Чурляев Ю.А., Епифанцева Н.Н., Кан С.Л., Данцигер Д.Г., Редкокаша Л.Ю. Механизмы дисфункции сосудистого эндотелия у шахтеров. Сибирский медицинский журнал (Томск). 2013; 3(28): 28–34.

10. Карабалин С.К., Карабаева Р.Ж., Акынжанова С. Формирование эндотелиальной дисфункции у шахтеров. Мед. труда и пром. экол. 2008; 2: 33–7.

11. Золоева О.С., Чурляев Ю.А., Екимовских А.В., Кан С.Л., Косовских А.А., Данцигер Д.Г. Особенности формирования эндотелиальной дисфункции у шахтеров-подземников. Медицина в Кузбассе. 2012; 4: 26–30.

12. Филимонов С.Н., Захаренков В.В., Панев Н.И., Бурдейн А.В., Данилевская Л.А., Епифанцева Н.Н. Нарушения в системе гемостаза у шахтеров-угольщиков. Мед. труда и пром. экол. 2009; 9: 22–5.

13. Разумов В.В., Бондарев О.И., Вилкова Т.А. О существовании пневмокониоза у шахтеров в так называемом дорентгенологическом периоде. В кн.: Высокие технологии в медицине: Материалы Всероссийской научно-практической конференция, посвященной 15-летию ФГЛПУ «НКЦОЗШ». Новосибирск: Издатель; 2008: 258–9.

14. Lee S., Jilani S.M., Nikolova G.V., Carpizo D., Iruela-Arispe M.L. Processing of VEGF-A by matrix metalloproteinases regulates bioavailability and vascular patt erning in tumors. J. Cell Biol. 2005; 169(4): 681–91.

15. Carmeliet P. VEGF gene therapy: stimulating angiogenesis or angioma-genesis? Nat. Med. 2000; 6(10): 1102–3.

16. Суковатых Б.С., Конопля А.И., Блинков Ю.Ю. Механизмы развития абдоминального сепсиса. Анналы хирургии. 2015; 2: 5–10.

17. Перельман М.И., ред. Фтизиатрия: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.

18. Боташев А.А., Терещенко О.А., Сергиенко В.И. Современные взгляды на патогенетическую взаимосвязь между системным воспалением и иммунной системой при желчном перитоните, осложненном абдоминальным сепсисом. Иммунология. 2013; 3: 164–7.

19. Гусев Е.Ю., Черешнев В.А. Системное воспаление: теоретические и методологические подходы к описанию модели общепатологического процесса. Часть 3. Предпосылки несиндромального подхода. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2013; 3: 3–14.

20. Ince C. Th e microcirculation is the moto of sepsis. Critical Care. 2005; 9(4): 13-9.