坦克作业对乘员肾脏功能的影响*
2014-01-22王洪飞邢长江马华朝龚美亮梁洪玲
马 强,王洪飞,邢长江,马华朝,龚美亮,孙 磊,梁洪玲
(1.解放军总医院老年肾科,北京100853;2.解放军装甲兵学院,安徽蚌埠233032;3.解放军总医院南楼检验科,北京100853;4.第三军医大学毒理学研究所重庆,400038;5.重庆市江津区中心医院心内科,重庆402260)
坦克行进和射击时舱室内噪声、振动和空气污染较严重,在既往的研究中,我们观察到长期和短时坦克环境作业对乘员中枢神经系统[1]、呼吸系统[2,3]、消化系统[4]以及运动系统[5]均有一定影响。由于肾脏是排泄人体废物和代谢产物的最主要器官,容易受到外界环境、毒物和代谢产物的影响。研究发现,机动车驾驶员肾脏活动度增大[6],汽车和拖拉机作业可对驾驶员和操作员的肾小管功能造成一定影响[7],在动物实验研究中也得出相似结论[8],我们在临床实践中也观察到部分坦克乘员尿检出现蛋白阳性。因此本研究通过对坦克乘员尿中蛋白成分的分析,观察坦克作业对乘员肾脏功能的影响。
1 对象与方法
1.1 对象
在某坦克团随机选取坦克作业时间50摩托小时(摩托小时是指坦克发动机的寿命,目前也用摩托小时计算训练时间,本研究以摩托小时计算实车从事坦克作业时间)以上的坦克乘员152名为观察组,均为男性,年龄(24.42±7.31)岁,从事坦克作业 1.5~12年。其中,坦克作业时间为50~100摩托小时36人,101~200摩托小时42人,201~300摩托小时52人,大于300摩托小时22人。同时在同一部队随机选取37名非坦克作业的战士作为对照组,均排除高血压、近期呼吸道和泌尿道感染,并排除肾病和肾毒性药物接触史。两组在年龄、军龄等方面无明显差异(P>0.05)。为观察脱离坦克作业环境后乘员的肾功能的情况,我们选取既往曾从事坦克作业并且脱离坦克接触时间大于等于3年的乘员56名,年龄(36.61±15.26)岁,其中脱离坦克作业 3~5年者23人,5~10年者19人,大于10年者14人,纳入排除标准同乘员组。
1.2 方法
所有观察对象体检前3 d内戒除烟酒、不从事剧烈运动,留取24 h尿和晨尿,尿α1-微球蛋白(α1-microglobulin,α1-MG)、β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)、尿 IgG测定采用免疫比浊法,尿 N-乙酰-β-葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-glucosidase,NAG)测定采用比色法,尿微量白蛋白排泄率(urinary albumin excretion,UAE)采用放免法。
1.3 统计学处理
2 结果
Tab.1 Comparision of urinary protein levels of observation group and control group
2.1 尿中肾功能指标的比较
与对照组比较,观察组尿α1-MG、β2-MG、尿NAG、尿UAE均明显升高,且平均值均超过临床检验正常值。尿IgG绝对值虽有轻度升高,但无统计学意义。与对照组比较,从事坦克作业50摩托小时以上的坦克乘员尿中β2-MG、NAG、UAE均有显著升高(P<0.05),从事坦克作业51~100摩托小时的乘员尿中α1-MG虽有升高,但未有统计学意义,从事坦克作业大于101摩托小时的乘员尿中α1-MG显著高于对照组(P<0.01),坦克乘员组尿中IgG检测值与对照组比较均无显著差异,且平均值均在正常范围(表 1)。
2.2 脱离坦克作业3年后乘员尿蛋白水平的变化
脱离坦克作业3年后,乘员尿中β2-MG、NAG、UAE降低至正常水平(P<0.05),但大于10年者尿中β2-MG再度出现升高,与6~10年组比较有显著差异(P<0.05),脱离坦克作业3年后,乘员尿中α1-MG虽有下降,但始终未降至正常水平,尿中IgG水平检测均在正常范围,无明显降低(表2)。
Tab.2 Changes of urinary protein levels of 56 soldiers divorced from tank occupation for more than3 years
3 讨论
坦克舱室内空间狭小而密闭,在行进和射击时车内外气体交换不畅,特别是在闭窗行驶及火炮射击时,车内空气污染严重,坦克舱室内的污染物主要包括 CO、NO2、NH3、SO2、TSP、C10-C18烷烃以及苯系物等,这种情况在老一代坦克乘员中尤其严重[9]。坦克在行进和射击时还具有较强的噪声和振动。研究发现,坦克行驶时噪声级可达110~120 dB,机枪和火炮射击时车内的脉冲噪声峰值声压级可达160~170 dB,时程可达100 ms以上[7]。坦克在行进中发动机的振动(<50 Hz)和道路颠簸使座椅产生低频振动,可与腰椎的共振区带重叠,并导致身体共振[5]。坦克舱室内的上述微小环境均可对坦克乘员各系统带来一定的影响,我们既往的研究多集中在听力、下腰痛、中枢神经系统、呼吸系统以及工效学等方面的影响[1,3-5,9,10]。
长期暴露在烃类等有机环境中可对肾脏功能产生一定影响[11]。在本次研究中,我们系统观察了坦克乘员尿中α1-MG、β2-MG、IgG、NAG、UAE水平的变化。α1-MG分子量大约为26~36 kD,β2-MG的分子量仅为11.8 kD,这两种低分子蛋白均可直接从肾小球滤过,在近端肾小管重吸收,当尿中排出增多时,表明肾小管重吸收功能下降。NAG是存在于细胞溶酶体内的酸性水解酶,在近曲肾小管上皮细胞含量丰富,分子量约为140 kD。当出现肾小管间质损伤时,尿NAG活性异常,是早期肾小管功能损害的可靠、敏感指标。在无尿路感染及心衰的情况下,尿中有少量白蛋白存在。当尿中白蛋白超过30 mg每24小时,表示肾小球滤过功能轻度受损。IgG是一种分子量为160 kD的大分子蛋白,不能通过滤过膜,只有当肾小球滤过功能严重受损时才可通过肾小球滤过膜在尿中检测到。本研究发现,从事坦克作业50摩托小时以上的乘员尿中出现β2-MG等小分子蛋白,并出现NAG活性异常,以及尿微量白蛋白,表明出现了一定程度的肾小管间质损伤、肾小管重吸收功能下降,并出现肾小球滤过功能轻度受损[12]。脱离坦克作业3年以后乘员肾小球滤过功能受损和肾小管间质损伤可得到较好恢复,肾小管重吸收功能也有所改善;但脱离坦克作业10年以后肾小球重吸收功能仍受到一定影响。分析其原因,一方面可能与我军过去装备的坦克防护功能较差,不符合人机工效学有关,另一方面也可能与年龄增加有一定关系,其具体原因有待进一步临床研究。
坦克作业对乘员肾小球滤过和肾小管重吸收功能均有一定影响,但未观察到这种损伤发展至临床肾脏疾病。脱离坦克作业后乘员肾功能可得到较好的恢复,但随着年龄的增加,远期仍有一定程度的肾小管重吸收功能障碍,在合并感染、缺氧、劳累等损肾因素后可能导致急性肾损伤的发生。提示相关部门,除了对坦克乘员肾功能损伤引采取一定的防护措施外,针对坦克有害因素对乘员肾功能造成的远期效应也要引起足够的重视。
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