Sandeep Kaur

Departamentul de Fiziologie, Institutul de Științe și Cercetări Medicale Adesh, Bathinda, Punjab, India

Manmeet Singh Gill

1 Departamentul de Inginerie Electrică, RIMT-Institutul de Inginerie și Tehnologie, Mandi Gobindgarh, Punjab, India

Kapil Gupta

2 Departamentul de Biochimie, Institutul de Științe și Cercetări Medicale Adesh, Bathinda, Punjab, India

KC Manchanda

Departamentul de Fiziologie, Institutul de Științe și Cercetări Medicale Adesh, Bathinda, Punjab, India

Abstract

Fundal:

Poluarea aerului de la unitățile electrice pe cărbune este mare și variată și contribuie la un număr semnificativ de efecte negative asupra mediului și asupra sănătății. Speciile reactive de oxigen (ROS) au fost implicate în patogeneza toxicității induse de praful de cărbune în centralele electrice pe cărbune.

Scopul studiului a fost de a măsura daunele provocate de radicalii liberi și activitatea antioxidantă la lucrătorii expuși la niveluri variate de praf de cărbune.

Material si metode:

Populația studiată a fost formată din lucrători din unitatea de manipulare a cărbunelui, unitatea turbinei și unitatea cazanelor (n = 50 fiecare), care lucrează în centrala termică; iar electricienii (n = 50) din același departament au fost luați drept controale. Peroxidarea lipidelor a fost măsurată prin nivelurile de malondialdehidă (MDA) și activitatea antioxidantă a fost determinată de nivelurile de superoxid dismutază (SOD) și glutation peroxidază (GPx). Analiza statistică a fost realizată prin testul t nepereche al lui Student.

Rezultat:

Nivelurile MDA au arătat o creștere semnificativă (P> 0,001) a lucrătorilor centralei termice decât electricienii care lucrează în oraș. Nivelurile de SOD și GPx au fost semnificativ mai mari (P> 0,001) la electricieni în comparație cu subiecții care lucrează în centrala termică. Dintre muncitorii instalațiilor termice, muncitorii din unitățile de manipulare a cărbunelui au prezentat o creștere semnificativă (P> 0,001) a MDA și o scădere semnificativă a SOD și GPx decât muncitorii muncitorilor din cazane și turbine.

Concluzie:

Stresul oxidativ datorat creșterii peroxidării lipidelor și scăderii activității antioxidante rezultă din expunerea la praf de cărbune și produse de ardere a cărbunelui în timpul activităților centralei termice.

I NTRODUCERE

MATERIALE ȘI METODE

Domeniul de studiu

Studiul a fost realizat pe lucrătorii centralei termice Guru Nanak Dev (GNDTP, Punjab) de pe șoseaua Bathinda-Malout, la aproximativ 10 km de orașul principal. Fiecare unitate de GNDTP, Bathinda, atunci când funcționează la capacitate maximă este capabilă să genereze 26,4 unități lac de energie electrică pe zi, iar necesarul zilnic total de cărbune este de aproximativ 6500 tone metrice (MT) (aproximativ două greutăți de 58 de vagoane fiecare) când toate cele unitățile sunt în funcțiune.

Subiecte

Studiul a fost realizat din decembrie 2011 până în februarie 2012 în lunile de iarnă. Populația studiată a constat din 200 de muncitori bărbați sănătoși din departamentul de electricitate care nu fumau, care au fost selectați aleatoriu din înregistrările de prezență și împărțiți în patru grupuri, în funcție de natura lor de muncă, și anume. muncitori ai unităților de manipulare a cărbunelui, muncitori ai unităților de turbină, muncitori ai unităților de cazane și electricienilor care lucrează în oraș.

Mărimea fiecărui grup (n = 50) a fost decisă din măsurarea biomarkerilor de lipidoperoxidare în studiile de îmbătrânire efectuate la subiecți normali sănătoși din grupa de vârstă de 30-40 de ani din nordul Indiei. [10] Doar subiecții mici au fost luați pentru studiu, deoarece 80% dintre lucrătorii de la centrala termică erau bărbați. Vârsta medie a lucrătorilor a fost de 35 ± 5 ani. Subiecții cu același statut socioeconomic fără antecedente de fumat, alcool sau consum de droguri și care au împlinit 10 ani în aceeași unitate au fost incluși în studiu. Cei care suferă de orice boală cronică, cum ar fi hipertensiunea, diabetul zaharat, artrita reumatoidă, malignitatea, tulburările de colagen sau orice alte boli alergice au fost excluși din studiu. Un subiect scris a participat la studiu a fost obținut de la subiecți după ce au fost informați cu atenție cu privire la detaliile cercetării. Aprobarea etică a studiului a fost obținută de la comitetul etic instituțional local.

Măsurare

S-a făcut o istorie detaliată, inclusiv istoria dietei și a stilului de viață, și s-a făcut examinarea fizică și sistemică generală. Greutatea a fost luată pe o scală de cântărire cu îmbrăcăminte standard minimă la cea mai apropiată 0,5 kg. Hemoglobina a fost estimată folosind metoda lui Sahli. [11] Pentru evaluarea altor parametri, s-au luat 10 ml de sânge venos de post de la fiecare lucrător cu seringă și ac uscat de unică folosință în toate condițiile aseptice prin puncție venoasă în vena anticubitală într-o fiolă sterilă, uscată, spălată cu acid; 2 ml din acesta au fost luați într-un tub cu acid etilendiaminetetraacetic (EDTA), iar restul într-un tub biochimic. Probele au fost păstrate într-o cutie rece la -4 ° C până când au fost transferate imediat la laborator, unde au fost centrifugate. Nivelurile de malondialdehidă (MDA) din ser au fost estimate prin metoda Satoh. [12] Activitatea superoxid dismutazei (SOD) în ser a fost testată utilizând metoda Marklund și Marklund. [13] Activitatea glutation peroxidazei (GPx) în plasmă a fost măsurată folosind peroxid de hidrogen ca substrat prin aplicarea metodei Rotruk. [14]

analize statistice

Analiza statistică a fost efectuată prin testul t nepereche. Datele au fost exprimate ca medie ± deviație standard (SD) și P ESULTS

Greutatea medie și hemoglobina medie nu au arătat prea multe variații la diferiți lucrători. Creșterea a fost maximă la muncitorii din cărbune în comparație cu grupul de control, adică electricieni. SODul mediu și GPx au fost mai mici la toți lucrătorii instalațiilor termice în comparație cu electricienii care lucrează în afara centralei termice [Tabelul 1].

tabelul 1

Media ± deviația standard (DE) a hemoglobinei, greutatea, nivelurile serice de peroxidare a lipidelor (nmol/ml; adică malondialdehidă), nivelurile de superoxid dismutază (U/ml) și nivelurile de glutation peroxidază (U/ml) din diferite grupuri

ocupației

Tabelul 2 prezintă variația procentuală a MDA, SOD și GPx la cazanii, turbina și muncitorii din cărbune, comparativ cu electricienii. SOD-ul mediu a fost semnificativ mai mare la electricieni în comparație cu muncitorii din cazane, turbine și cărbune. În mod similar, nivelurile de glutation peroxidază (GPx) au fost semnificativ mai mici la muncitorii din cărbune decât alți muncitori ai instalațiilor termice. Nivelurile de GPx au fost mai ridicate la electricienii care lucrează în oraș, în comparație cu lucrătorii instalațiilor termice. La comparare, nivelurile SOD și GPx la muncitorii din cărbune și electricieni, s-a observat o schimbare de 37,08 și respectiv 31,57%. Nivelurile MDA la muncitorii din cărbune și electricieni, s-a constatat o modificare de 31,92%.

masa 2

Comparația nivelurilor MDA, SOD și GPx ale diferiților lucrători ai centralei termice cu electricienii care lucrează în afara centralei termice

D ISCUSIE

Cu toate acestea, condițiile de expunere ambientală nu au modificat semnificativ nivelurile de hemoglobină ale grupurilor expuse comparativ cu martorul. Nu am estimat nivelurile de fier seric în studiul nostru, care se crede că reflectă expunerea la ionul metalului de tranziție și care, cu praful de cărbune, pare a fi un important mediator al daunelor oxidative in vivo/in vitro împreună cu praful de cărbune. [23]

Ca răspuns la aceste acțiuni potențial directe ale ROS, corpul uman posedă mecanisme antioxidante; acestea includ enzime care au activitate antioxidantă și mulți antioxidanți fiziologici reali și putativi (cum ar fi un tocoferol). Principalele enzime care asigură protecție celulară împotriva deteriorării cauzate de ROS în celulele umane sunt trei SOD, catalază și o selenoenzimă GPx. [8] GPx dependent de seleniu îndepărtează atât H2O2 cât și peroxizii lipidici prin catalizarea conversiei hidroperoxizilor lipidici în hidroxi acizi în prezența glutationului redus.

S-a observat o scădere a activității GPx în studiul nostru la muncitorii instalațiilor termice în comparație cu electricienii. Dintre lucrătorii instalațiilor termice, nivelurile de GPx au fost semnificativ mai scăzute la lucrătorii din unitățile de manipulare a cărbunelui comparativ cu lucrătorii din cazane și turbine. Producția continuă de ROS dăunează apărării antioxidante și are ca rezultat un stres oxidativ. [24] Muncitorii din unitatea de cazan au avut niveluri mai scăzute de GPx decât muncitorii din turbine, probabil datorită apropierii lor de procesele de ardere a cărbunelui în care sunt eliberate un număr mare de gaze și particule. O scădere similară a activității eritrocitului glutation s-transferază și a concentrației glutationului a fost observată în stadiile incipiente ale pneumoconiozei la lucrătorii cu cărbune. [25]

SOD este o enzimă care conține cupru care apare pe scară largă în celulele tisulare și eritrocite, ficat și creier. Este o enzimă de metabolizare a radicalilor liberi, care catalizează dismutarea peroxidului de hidrogen anion superoxid. Acest lucru protejează membrana celulară de deteriorarea cauzată de ROS. Activitatea scăzută a SOD la lucrătorii din unitatea de manipulare a cărbunelui s-ar putea datora inactivării enzimei prin reticulare sau deteriorării peroxidării lipidelor ADN și scăderii expresiei enzimei. [26] Concentrația de praf de cărbune nu a fost măsurată în acest studiu, deși a existat o cantitate variabilă de praf în diferite unități. Expunerea profesională la cărbune a arătat o scădere a tuturor antioxidanților celulelor roșii din sânge în unele etape ale pneumoconiozei lucrătorilor din cărbune. [27,28]

În ciuda eșantioanelor noastre mici, constatările noastre indică faptul că activitatea SOD poate fi considerată ca un marker al efectului prafului de cărbune respirabil la lucrătorii expuși, iar activitatea GPx din plasmă poate fi considerată ca un marker biologic pentru diferiți efecte asupra sănătății la lucrătorii cu cărbune. Modificările antioxidanților din sânge pe care le-am măsurat sunt în acord cu ipoteza că producția de ROS este un eveniment important în expunerea la particule de praf de cărbune.

Instrumentul de testare a parametrilor de sânge pe care l-am folosit în studiul nostru este o metodologie neinvazivă, rapidă și poate fi utilă pentru identificarea pericolului precoce pentru sănătatea muncii înainte ca acesta să devină evident din punct de vedere clinic și pentru monitorizarea persoanelor expuse profesional la poluanții cu cărbune în particule din centralele electrice.

Lucrătorii din centralele termice sunt mai susceptibili la probleme de sănătate. Monitorizarea aerului înconjurător și teste mai specifice pentru a confirma efectul poluanților cu cărbune pot fi efectuate în zonă în studii ulterioare. De asemenea, pot fi recomandate studii de monitorizare care monitorizează îndeaproape doza de expunere la efectele plantei și fumatul. Chiar și evaluarea individuală a concentrațiilor de metal în raport cu rezultatele clinice poate fi făcută. Cu expunerea prelungită, situația poate deveni mai urgentă nu numai din cauza otrăvirii cronice; dar și din cauza efectelor cancerogene ale acestor elemente asupra organismelor umane. Deci, estimări precise ale expunerii bazate pe expuneri specifice și lucrări în instalațiile termice urmează să fie dezvoltate în următoarea fază a studiului pentru a investiga în continuare constatările pe baza naturii muncii.

Datele pot furniza informații pentru dezvoltarea de măsuri preventive pentru a minimiza efectele adverse ale expunerilor și pentru a oferi posibilitatea de a îmbunătăți sănătatea lucrătorilor și de a reduce costurile legate de sănătate. Utilizarea echipamentului individual de protecție și a bunelor practici de igienă pot fi încurajate în timpul lucrului. Spălarea mâinilor înainte de a mânca și a bea la locul de muncă trebuie sfătuită. Suplimentele antioxidante ar trebui să fie recomandate cu fermitate lucrătorilor din instalațiile termice, iar schimbarea schimbului de sarcini în diferite unități trebuie făcută frecvent.

Note de subsol

Sursa de asistență: Nil

Conflict de interese: Niciunul nu a declarat.