Несмотря на многочисленные исследования, роль химических факторов в возникновении сердечно-сосудистых заболеваний до сих пор дискутируется, но, вероятно, невелика. Расчет этиологической роли химических профессиональных факторов сердечно-сосудистых заболеваний для датского населения дал значение менее 1% (Kristensen 1994). Для некоторых материалов, таких как сероуглерод и органические соединения азота, общепризнано влияние на сердечно-сосудистую систему (Kristensen 1994). Свинец, по-видимому, влияет на артериальное давление и цереброваскулярную заболеваемость. Угарный газ (Weir and Fabiano 1982), несомненно, оказывает острое действие, особенно провоцируя стенокардию при предшествующей ишемии, но, вероятно, не увеличивает риск основного артериосклероза, как давно предполагалось. Другие материалы, такие как кадмий, кобальт, мышьяк, сурьма, бериллий, органические фосфаты и растворители, обсуждаются, но пока недостаточно задокументированы. Кристенсен (1989, 1994) дает критический обзор. Выбор соответствующих видов деятельности и отраслей промышленности можно найти в таблице 1.
Таблица 1. Выбор видов деятельности и отраслей промышленности, которые могут быть связаны с риском сердечно-сосудистых заболеваний
|
Опасный материал |
Затронутая профессиональная отрасль / использование |
|
Сероуглерод (CS2 ) |
Производство вискозы и синтетических волокон, резины, |
|
Органические нитросоединения |
Производство взрывчатых веществ и боеприпасов, |
|
Угарный газ (СО) |
Работники крупного промышленного сжигания |
|
Вести |
Плавка свинцовой руды и вторичного сырья |
|
Углеводороды, галогенированные углеводороды |
Растворители (краски, лаки) |
Данные о воздействии и эффекте важных исследований сероуглерода (CS2), окись углерода (CO) и нитроглицерин приведены в химическом разделе Энциклопедия. Этот список ясно показывает, что проблемы включения, комбинированное воздействие, различное рассмотрение комплексных факторов, изменение размеров целей и стратегий оценки играют значительную роль в выводах, так что в выводах этих эпидемиологических исследований остаются неопределенности.
В таких ситуациях четкие патогенетические представления и знания могут поддерживать предполагаемые связи и тем самым способствовать выведению и обоснованию последствий, в том числе профилактических мер. Известно влияние сероуглерода на метаболизм липидов и углеводов, на функцию щитовидной железы (вызывает гипотиреоз) и на метаболизм коагуляции (стимулирование агрегации тромбоцитов, ингибирование активности плазминогена и плазмина). Изменения артериального давления, такие как гипертония, в основном связаны с сосудистыми изменениями в почках, прямая причинно-следственная связь с повышенным артериальным давлением из-за сероуглерода еще не исключена с уверенностью, и подозревается прямое (обратимое) токсическое воздействие на миокард или нарушение метаболизма катехоламинов. Успешное 15-летнее интервенционное исследование (Нурминен и Хернберг, 1985) документально подтвердило обратимость воздействия на сердце: за снижением воздействия почти сразу же последовало снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Помимо явно прямого кардиотоксического действия, у лиц, подвергшихся воздействию, доказаны артериосклеротические изменения в головном мозге, глазах, почках и коронарных сосудах, которые можно считать основой энцефалопатий, аневризм в области сетчатки, нефропатий и хронической ишемической болезни сердца. в КС2. Этнические и связанные с питанием компоненты вмешиваются в патомеханизм; это стало ясно в сравнительных исследованиях финских и японских рабочих вязких районов. В Японии обнаружены сосудистые изменения в области сетчатки, тогда как в Финляндии преобладали сердечно-сосудистые эффекты. Аневризматические изменения в сосудистой сети сетчатки наблюдались при концентрации сероуглерода ниже 3 частей на миллион (Fajen, Albright and Leffingwell, 1981). Снижение воздействия до 10 ppm явно снижает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Это окончательно не проясняет, полностью ли исключены кардиотоксические эффекты при дозах менее 10 частей на миллион.
Острые токсические эффекты органических нитратов включают расширение сосудов, сопровождающееся падением артериального давления, учащением сердечных сокращений, пятнистой эритемой (приливы), ортостатическим головокружением и головными болями. Поскольку период полураспада органической селитры короткий, недомогания вскоре стихают. Как правило, при острой интоксикации не следует ожидать серьезных проблем со здоровьем. Так называемый абстинентный синдром возникает при прекращении воздействия у работников с длительным воздействием органических нитратов с латентным периодом от 36 до 72 часов. Сюда входят недуги от стенокардии до острого инфаркта миокарда и случаев внезапной смерти. В исследованных смертельных случаях часто отсутствовали коронаросклеротические изменения. Поэтому предполагается, что причиной является «рикошетный вазоспазм». Когда сосудорасширяющий эффект нитрата устраняется, в сосудах, включая коронарные артерии, происходит ауторегуляторное увеличение резистентности, что приводит к вышеупомянутым результатам. В некоторых эпидемиологических исследованиях предполагаемые связи между продолжительностью воздействия и интенсивностью органических нитратов и ишемической болезнью сердца считаются неопределенными, а их патогенетическое обоснование отсутствует.
Что касается свинца, то металлический свинец в виде пыли, соли двухвалентного свинца и органические соединения свинца имеют токсикологическое значение. Свинец воздействует на сократительный механизм мышечных клеток сосудов и вызывает сосудистые спазмы, которые считаются причинами ряда симптомов интоксикации свинцом. К ним относится временная гипертензия, появляющаяся при свинцовой колике. Длительное повышение артериального давления при хронической интоксикации свинцом можно объяснить спазмами сосудов, а также изменениями в почках. В эпидемиологических исследованиях наблюдалась связь более длительного времени воздействия между воздействием свинца и повышением кровяного давления, а также повышением частоты цереброваскулярных заболеваний, в то время как данных о росте сердечно-сосудистых заболеваний было мало.
Эпидемиологические данные и патогенетические исследования на сегодняшний день не дали четких результатов в отношении сердечно-сосудистой токсичности других металлов, таких как кадмий, кобальт и мышьяк. Однако гипотеза о том, что галогенированные углеводороды действуют как раздражитель миокарда, считается достоверной. Пусковой механизм иногда опасной для жизни аритмии из-за этих материалов предположительно связан с чувствительностью миокарда к адреналину, который действует как естественный переносчик для вегетативной нервной системы. Все еще обсуждается вопрос о прямом воздействии на сердце, таком как снижение сократительной способности, подавление центров формирования импульсов, передача импульсов или нарушение рефлексов в результате ирригации в области верхних дыхательных путей. Сенсибилизирующий потенциал углеводородов, по-видимому, зависит от степени галогенирования и типа содержащегося в них галогена, тогда как хлорзамещенные углеводороды, как полагают, обладают более сильным сенсибилизирующим действием, чем фторидные соединения. Максимальный миокардиальный эффект углеводородов, содержащих хлор, проявляется примерно при четырех атомах хлора на молекулу. Незамещенные углеводороды с короткой цепью обладают более высокой токсичностью, чем углеводороды с более длинной цепью. Мало что известно о дозах отдельных веществ, вызывающих аритмию, поскольку отчеты о людях в основном представляют собой описания случаев воздействия высоких концентраций (случайное воздействие и «вдыхание»). Согласно Рейнхардту и соавт. (1971), особенно сенсибилизируют бензол, гептан, хлороформ и трихлорэтилен, тогда как четыреххлористый углерод и галотан обладают меньшим аритмогенным действием.
Токсическое действие угарного газа возникает в результате тканевой гипоксемии, возникающей в результате повышенного образования CO-Hb (CO имеет в 200 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) и, как следствие, снижения выделения кислорода в тканях. Помимо нервов, сердце является одним из органов, особенно остро реагирующих на такую гипоксемию. Возникшие в результате острые сердечные заболевания неоднократно исследовались и описывались в зависимости от времени воздействия, частоты дыхания, возраста и предшествующих заболеваний. В то время как у здоровых людей сердечно-сосудистые эффекты впервые проявляются при концентрациях CO-Hb от 35 до 40%, стенокардия может быть экспериментально вызвана у пациентов с ишемической болезнью сердца уже при концентрациях CO-Hb от 2 до 5% во время физического воздействия (Kleinman et al. и др., 1989; Хиндерлитер и др., 1989). Смертоносные инфаркты наблюдались у лиц с предшествующими заболеваниями при 20% CO-Hb (Atkins and Baker, 1985).
Последствия длительного воздействия низких концентраций CO до сих пор вызывают споры. В то время как экспериментальные исследования на животных, возможно, показали атерогенный эффект за счет гипоксии стенок сосудов или прямого воздействия СО на стенку сосудов (повышение проницаемости сосудов), реологические характеристики крови (усиление агрегации тромбоцитов) или липидный обмен, соответствующие доказательства для людей отсутствуют. Повышенную смертность от сердечно-сосудистых заболеваний среди туннельных рабочих (SMR 1.35, 95% ДИ 1.09-1.68) можно скорее объяснить острым воздействием, чем хроническим воздействием CO (Stern et al., 1988). Роль CO в сердечно-сосудистых эффектах курения сигарет также не ясна.