Научная статья на тему 'Патогенетические связи маркеров костного метаболизма и клинико-лабораторных показателей у детей с хронической низкодозовой нагрузкой металлами'

Патогенетические связи маркеров костного метаболизма и клинико-лабораторных показателей у детей с хронической низкодозовой нагрузкой металлами Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
148
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Зайцева Н. В., Устинова О. Ю., Землянова М. А., Кирьянов Д. А.

Определены основные патогенетически значимые механизмы формирования нарушений костного метаболизма у детей, проживающих в условиях негативного внешнесредового воздействия химических техногенных факторов. Установлены прямые и опосредованные механизмы влияния тяжелых металлов на процессы костного ремоделирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Зайцева Н. В., Устинова О. Ю., Землянова М. А., Кирьянов Д. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Pathogenetic connection of bone metabolism markers and clinical laboratory parameters at children with chronic low doze metals loading

Main pathogenetically significant children bone metabolism infringements formation mechanisms according to negative environmental technogenic chemical factors impact are determined. Direct and mediated mechanisms of heavy metals influence on bone remodeling processes are established.

Текст научной работы на тему «Патогенетические связи маркеров костного метаболизма и клинико-лабораторных показателей у детей с хронической низкодозовой нагрузкой металлами»

ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2009 Биология Вып. 10 (36)

Медико-биологические науки

УДК: 616-036.1: 616.33-002.2+303.425.4

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ МАРКЕРОВ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА И КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКОЙ НИЗКОДОЗОВОЙ НАГРУЗКОЙ МЕТАЛЛАМИ

Н.В. Зайцева, О.Ю. Устинова, М.А. Землянова, Д.А. Кирьянов

Пермский государственный университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15

Определены основные патогенетически значимые механизмы формирования нарушений костного метаболизма у детей, проживающих в условиях негативного внешнесредового воздействия химических техногенных факторов. Установлены прямые и опосредованные механизмы влияния тяжелых металлов на процессы костного ремоделирования.

Введение

В структуре нарушений здоровья детского населения болезни костно-мышечной системы занимают первое место, что предопределяет социально-экономические потери общества. На территориях интенсивного промышленного освоения с высокой степенью техногенной химической нагрузки окружающей среды острота этих проблем особенно высока (Л.А. Щепляги-на, 2003). Нарушение формирования костной массы в детском возрасте создает реальные предпосылки развития остеопороза у взрослых (Е.Е. Михайлов, 2001; Л.Я. Рожинская, 2001). Среди причин формирования остеопенических состояний у детей наибольшее значение имеют генетические факторы, нарушения минерального и витаминного обменов, неполноценное питание, различные патологические процессы, сопровождающиеся нарушением продукции кальцийрегулирующих и системных гормонов, усилением свободнорадикальных процессов. Особую роль играет поступление в организм ребенка токсических веществ промышленного происхождения, прежде всего тяжелых металлов (Л.А. Щеплягина, 2005; Н.В. Торопцова, 2005). Конкурентно взаимодействуя с кальцием в костной ткани и разбалансируя витаминноминеральный обмен, тяжелые металлы в ходе длительной кумуляции и метаболизма приводят к деминерализации костной ткани (Л.А. Щеплягина, 1998). Спектр воздействий на молекулярном, тканевом, клеточном и системном уровнях во многом зависит от экспозиции токсического вещества, комбинации его с другими факторами, предшествующего состояния здоровья ребенка, его иммунологической реактивности, наличия генетически обусловленной чувствительности к влиянию ксенобиотиков (В.С. Масюк, 2003). Вместе с тем следует отметить, что до настоящего времени остаются малоизучен-

ными механизмы влияния ксенобиотиков, распределенных в областях быстрого обмена, на процессы костного метаболизма.

Комплекс этих вопросов является весьма актуальным для Пермского края, где заболевания костно-мышечной системы у детей уже в дошкольном возрасте становятся преобладающим видом патологии. За последние 10 лет по промышленным городам края на фоне роста загрязнения окружающей среды веществами 1-Ш классов опасности прирост заболеваемости детей болезнями костно-мышечной системы в среднем составил более 1200%. Распространенность этой патологии до 1,5 раз превышает среднероссийский уровень. Таким образом, исследование механизмов влияния токсикантной нагрузки на процессы ремоделирования костной ткани весьма актуально.

Цель исследования: выполнить анализ патогенетических взаимосвязей маркеров костного метаболизма и клинико-лабораторных показателей при хроническом низкодозовом воздействии тяжелых металлов.

Материалы и методы

В исследовании использованы: комплекс иммунологических, биохимических, химикоаналитических методов, методы математического моделирования, элементы системного анализа и расчет рисков. Объектом исследования являлись дети, проживающие в условиях постоянной техногенной химической нагрузки (на примере городов Пермского края Лысьва и Чусовой) и в условиях относительно благоприятной санитарно-гигиенической ситуации. Предметы исследований - параметры клиниколабораторных показателей и их межсистемные патогенетически значимые взаимосвязи. Углубленное лабораторное исследование осуществлено по двум выборкам: основная группа - 135

© Н.В. Зайцева, О.Ю. Устинова, М.А. Землянова, Д.А. Кирьянов, 2009

168

детей в возрасте 7-14 лет, проживающих в городах Чусовой и Лысьва, и группа сравнения - 100 детей в возрасте 7-14 лет, проживающих в условиях относительного санитарно-гигиенического благополучия. Клинико-лабораторная диагностика выполнена с помощью гематологического анализатора'ТС-5" (Венгрия), автоматического биохимического "Skreen Master" (США) и им-муноферментного "Stat Faх-2600" (США) анализаторов. Исследование и оценку прооксидантно-антиоксидантного равновесия в организме осуществляли на основании определения общей антиоксидантной активности и содержания малонового диальдегида в плазме крови (И.Д. Стальная, 1977). Исследование гормонального профиля предусматривало определение содержания гормонов методом ИФА с использованием наборов фирмы “Хема-Медика” (Москва). Состояние гуморального иммунитета оценивалось по содержанию сывороточных иммуноглобулинов классов A, M, G (г/дм3) методом иммунодиффузии по G. Mancini. О функционировании системы неспецифической защиты судили по показателям фагоцитарной активности ней-трофилов. Степень сенсибилизации организма оценивали по уровню содержания общего иммуноглобулина Е методом ИФА с использованием тест-системы «Вектор-Бест» (Новосибирск). Показатели костного метаболизма определяли методом моноклональных антител с использованием наборов «Elisa Kit», Дания (N-остеокальцин и C-N концевые телопептиды), «BAP», США (костный изофермент щелочной фосфатазы), «BioVendor», Чехия (тартрат-резистентная фосфатаза). Исследования крови на содержание металлов (свинца, ванадия, хрома, никеля, марганца) выполнены на атомноабсорбционном спектрофотометре Perkin Elmer 3110 с использованием в качестве окислителя ацетилено-воздушной смеси с детектированием в режиме пламенной атомизации, согласно методическим указаниям МУК 44.763-99-4.1.79999 МЗ РФ. Для сравнения использованы показатели содержания контаминантов и микроэлементов в крови 100 практически здоровых детей условно чистых территорий области, без объектов промышленного производства.

Для выявления причинно-следственных связей в нарушении формирования костной систе-

мы разрабатывались математические модели и проводилось многоступенчатое вычисление показателя отношения шансов. Для выявления наличия и патогенетического характера связей активности маркеров костного метаболизма с клинико-лабораторными показателями и параметрами контаминации биосред проведено статистическое моделирование на базе построения моделей логистической регрессии с использованием стандартных (SAS V 6.04, STATGRAF и др.) и специально разработанных программных продуктов. Математическую обработку осуществляли с помощью параметрических методов вариационной статистики. Расчет вероятности изменения исследуемых показателей включал кластерный анализ, анализ временных рядов, множественный корреляционно-регрессионный анализ, факторный анализ. Оценивалась величина относительного риска, этиологической доли токсикантной нагрузки (Э.М. Денисов, 2002), пропорции риска и отношения шансов, осуществлялся расчет атрибутивного риска. Статистические гипотезы относительно параметров моделей оценивались с помощью критериев Стьюдента и Фишера. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

В ходе моделирования параметров вероятности изменения маркеров костного метаболизма на фоне повышения содержания в крови промышленных токсикантов (табл. 1) установлена взаимосвязь между пониженным уровнем маркеров синтеза костной ткани и наличием в крови промышленных токсикантов в концентрациях, превышающих референтные пределы: свинец -^остеокальцин (0=0,13), хром - костный изофермент щелочной фосфатазы (0=0,25), марганец - костный изофермент щелочной фосфатазы (0=0,15). Одновременно установлена зависимость повышенного содержания маркера остеорезорбции от наличия в крови токсикантов в концентрациях, превышающих референтные пределы: С-концевые телопептиды - ванадий

(0=0,79). Адекватных моделей зависимости вероятного изменения активности тартрат-резистентной кислой фосфатазы от повышения концентрации изучаемых токсикантов не установлено.

Таблица 1

Параметры зависимости вероятности изменения маркеров костного метаболизма от повышенного

содержания промышленных токсикантов в крови

Фактор Маркер остеогенеза Повышение/(+) Понижение (-) bG b: D

Свинец ^остеокальцин - 2,G4±G,15 7,25±2,79 G,13

Хром Костный изофермент щелочной фосфатазы - G,95±G,G2 27,24±5,47 G,25

Марганец Костный изофермент щелочной фосфатазы - G,88±G,G3 19,75±4,97 G,15

Ванадий С-концевые телопептиды + 2,53±G,G9 6G2,47±1G,84 G,79

Таблица 2

Вероятность и атрибутивный риск изменения маркеров костного метаболизма при повышении содержания промышленных

токсикантов в к рови

Фактор Маркеры остеогенеза Повышение / (+) Понижение (-) роп АЯ, %

Свинец ^остеокальцин - 0,26 4,4

Хром Костный изофермент щелочной фос-фатазы - 0,53 8,2

Марганец Костный изофермент щелочной фос-фатазы - 0,40 1,9

Ванадий С-концевые телопептиды + 0,79 23,0

Углубленный анализ моделей позволил провести количественную оценку вероятности и атрибутивного риска изменений маркеров костного метаболлизма при повышении содержания в биосредах отдельных промышленных токсикантов выше референтного уровня (табл. 2).

В ходе исследования было установлено, что содержание свинца в крови выше референтного предела на уровне 0,1344±0,0001 мг/дм3 увеличивает вероятность снижения содержания N остеокальцина до 0,26 ниже физиологической нормы, а атрибутивный риск развития этого процесса составляет 4,4%. Если в качестве референтного рассматривать рекомендуемый в настоящее время уровень содержания свинца в крови 0,01 мг/дм3, то при аналогичной вероятности снижения содержания ^остеокальцина атрибутивный риск составляет 13,3% (рис. 1). Анализ влияния хрома на процессы остеосинтеза показал, что при концентрации хрома выше референтной величины, на уровне 0,0395±0,0042 мг/дм3 , вероятность снижения активности костного изофермента щелочной фосфатазы составляет 0,53, а атрибутивный риск - 8,2% (рис. 2). В ходе исследования влияния марганца на процессы остеосинтеза установлено, что при повышении его содержания до

мг/дм3

уровня 0,0233±0,0005 мг/дм3 вероятность снижения костного изофермента щелочной фосфа-тазы составляет 0,40, а атрибутивный риск -1,9%.

Таким образом, анализ показателей вероятности и атрибутивного риска снижения содержания и активности маркеров остеосинтеза в сыворотке крови позволяет говорить о наиболее значимом влиянии на исследуемые процессы хрома и марганца, в то время как на повышение содержания маркера резорбции (С-концевых телопептидов) - ванадия.

Учитывая, что воздействие на организм является не моно-, а поливалентным, рассчитали вероятность изменения маркеров костного метаболизма в ответ на суммарное действие ток-сикантной нагрузки по правилу сочетаний вероятностей независимых в совокупности событий.

Вероятность снижения активности процессов остеосинтеза, опосредованная хронической токсикантной нагрузкой, составила по показателю ^остеокальцина 0,69, а по активности костного изофермента щелочной фосфатазы - 0,95, при этом атрибутивный риск развития достигал 15% и 5% соответственно.

мг/дм3

Рис. 1. Модель зависимости содержания N Рис. 2. Модель зависимости активности костного

остеокальцина в сыворотке крови от уровня свинца изофермента щелочной фосфатазы в сыворотке

крови от уровня хрома

Последующее изучение моделей зависимости вероятности изменения клиниколабораторных показателей от уровня содержания в крови токсикантов и моделей зависимости вероятности отклонения маркеров костного метаболизма при изменении клиниколабораторных показателей позволило выявить некоторые звенья патогенеза нарушений метаболизма костной ткани в условиях хронического токсикантного воздействия.

Для дифференциальной оценки степени связи анализируемых моделей была принята градация: пара обладает слабой связью, если

0,1<0<0,3; умеренной - если 0,3<0<0,5; заметной - если 0,5<0<0,7; высокой - если 0,7<0<0,9; весьма высокой - если 0,9<0<0,99 (Гмурман В.Е 1998).

Установлено, что содержание в крови свинца выше референтного предела приводит к повышению показателей пигментного обмена с высокими связями - свинец-сывороточное железо (0=0,85); заметными - свинец-билирубин прямой (0=0,52); слабыми - свинец-билирубин общий (0=0,1) (рис. 5). С другой стороны, увеличение содержания в крови свинца находится в высокой связи со снижением уровня гемоглобина (0=0,72), общего холестерина (0=0,84) и в заметной связи - с некоторыми показателями неспецифической резистентности (процент фа-

гоцитоза - 0=0,61). Большинство перечисленных показателей находится в связи с маркерами костного синтеза - ^остеокальцином и костным изоферментом щелочной фосфатазы (рис. 3). Снижение содержания

^остеокальцина имеет слабовыраженную связь с повышением уровня прямого билирубина (0=0,24), снижением общего холестерина (0=0,13) и процента фагоцитоза (0=0,17). Снижение активности костного изофермента щелочной фосфатазы находится в слабой связи с повышением прямого билирубина (0=0,21), сывороточного железа (0=0,27), снижением гемоглобина (0=0,2) и общего холестерина (0=0,08). Повышение активности маркера костной резорбции - тартрат-резистентной фосфата-зы - имеет заметную связь с повышением содержания общего билирубина (0=0,55).

Таким образом, содержание в крови свинца выше референтного предела приводит к формированию тесных связей между клиниколабораторными показателями, отражающими формирование гемолитического процесса и нарушения пигментного обмена, и маркерами костного метаболизма. Наиболее существенное воздействие формируется на уровне синтетического звена костного метаболизма (рис. 3).

Повышенное, относительно референтного предела, содержание в крови хрома приводит к

!______'----»- Модели риска занижения зависимого показателя

____________*- Модели риска завышения зависимого показателя

Рис. 3. Патогенетические механизмы влияния свинца на костный метаболизм

D =0.19 1вЛ

^=0.01 Ч 1^ 1 1 1

1 D =0.19 1 _ !§М 1 и 1

D=0.42

D=0.19 п=0.10

1цЛ

^=0.47 п D=0.29

[_ Альбумины

Риск снижения показателя Риск повышения показателя Рис. 4. Патогенетические механизмы влияния хрома на костный метаболизм

изменению показателей гуморального звена иммунного ответа, о чем свидетельствует наличие достоверных моделей слабой связи - хром-иммуноглобулин А (0=0,19), хром-иммуноглобулин М (0=0,19). Повышение содержания хрома в сыворотке крови имеет умеренную связь с понижением уровня альбуминов (0=0,47). В свою очередь, изменение показателей гуморального звена иммунной защиты и уровня альбуминов оказывает влияние на снижение синтетических и активацию резорбтив-ных процессов костного метаболизма (рис. 4). Снижение содержания ^остеокальцина находится в слабой связи с уровнем иммуноглобулина G (0=0,2), а снижение активности костного изофермента щелочной фосфатазы - в умеренной с иммуноглобулином А (0=0,42) и слабой - с иммуноглобулином М (0=0,21), иммуноглобулином G (0=0,12). Повышение активности маркера костной резорбции (тартрат-резистентной фосфатазы) слабо связано с повышением уровня иммуноглобулина А (0=0,1) и понижением содержания альбуминов (0=0,29).

Таким образом, содержание в крови хрома, превышающее референтный предел, приводит к формированию связей между клинико-

лабораторными показателями, преимущественно отражающими развитие вторичного иммунодефицита, и маркерами костного метаболизма,

отражающими состояние синтетического звена костного метаболизма.

Изучение патогенетических механизмов влияния ванадия в концентрациях выше референтных выявило его высокую связь с повышением иммуноглобулина М (0=0,84), снижением уровня альбуминов (0=0,83) и глюкозы (0=0,83); заметную - с нарастанием антиокси-дантной активности крови (0=0,55); умеренную

- с повышением абсолютного числа эозинофи-лов (0=0,42) (рис. 7). Снижение уровня содержания ^остеокальцина слабо связано с повышением иммуноглобулина М (0=0,28), абсолютного числа эозинофилов (0=0,2) и антиок-сидантной активности крови (0=0,19). Снижение активности костного изофермента щелочной фосфатазы имеет заметную связь с понижением содержания глюкозы (0=0,54). Содержание С-концевых телопептидов слабо связано с повышением иммуноглобулина М (0=0,2) и умеренно - с повышением абсолютного числа эозинофилов (0=0,32). Увеличение активности тартрат-резистентной фосфатазы слабо связано со снижением содержания альбуминов (0=0,29) (рис. 5).

Следовательно, содержание в крови ванадия, превышающее референтный предел, сопровождается развитием механизмов активации иммунного ответа, сенсибилизации, антиоксидант-ной защиты, нарушениями белкового и углеводного обменов. Полученные модели связи

X

К

л

ч

я

о

0=0.2 8_ 8=0.2 0_

0=0.19

== =0.84 !§М

О =0.4 2

Эозинофилы

0=0.5 5

А О А

I 0=0.8 3

0=0.20 О =0.84

1§М

0=0.83 "*

ь Альб ум и н ы |

0=0.3 2 О =0.4 2

Эозиноф илы

I_______!----Риск снижения показателя

I I ----Риск повышения показателя

Рис. 5. Патогенетические механизмы влияния ванадия на костный метаболизм

этих показателей с маркерами костного метаболизма свидетельствуют о наличии сопряженности формирующихся клинико-лабораторных сдвигов как со снижением процессов синтеза, так и с активацией резорбции костной ткани.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, содержание в крови ванадия, превышающее референтный предел, сопровождается развитием механизмов активации иммунного ответа, сенсибилизации, антиоксидант-ной защиты, нарушениями белкового и углеводного обменов. Полученные модели связи этих показателей с маркерами костного метаболизма свидетельствуют о наличии сопряженности формирующихся клинико-лабораторных сдвигов как со снижением процессов синтеза, так и с активацией резорбции костной ткани.

Моделирование связей «содержание в крови марганца выше референтных пределов - клинико-лабораторные данные» позволило выявить адекватные модели со слабой связью: повышение уровня иммуноглобулина М (0=0,13), фагоцитарного индекса (0=0,16), общего билирубина (0=0,16), снижение иммуноглобулинов G (0=0,21), альбуминов (0=0,22), глюкозы (0=0,28); модели с умеренной связью: повышение индекса эозинофилии (0=0,44), скорости оседания эритроцитов (0=0,49), снижение кальция (0=0,39); модель с заметной связью: понижение уровня гемоглобина (0=0,55); модель с весьма высокой связью: повышение содержания Т4 свободного (0=0,93) (рис. 6). Снижение содержания ^остеокальцина связано с повышением показателей специфической и иммунной защиты. Модели демонстрируют наличие слабой связи этого маркера с понижением фагоци-

тарного индекса (0=0,09), ^М (0=0,28) и высокой связи с индексом эозинофилии (0=0,80).

Помимо показателей неспецифической и иммунной защиты установлена умеренная связь ^остеокальцина с повышением содержания в крови Т4 свободного (0=0,35). Снижение активности костного изофермента щелочной фосфа-тазы находится в слабой связи со снижением иммуноглобулина G (0=0,12), гемоглобина (0=0,2) и заметной связи с содержанием глюкозы (0=0,54). Снижение активности костного изофермента щелочной фосфатазы находится в слабой связи с увеличением содержания в сыворотке крови Т4 свободного (0=0,22) и повышением скорости оседания эритроцитов (0=0,23). Повышение содержания С-концевых телопеп-тидов имеет слабую связь с повышением ^М (0=0,2), фагоцитарного индекса (0=0,29) и общего билирубина (0=0,19). Увеличение активности тартрат-резистентной фосфатазы имеет слабую связь с фагоцитарным индексом (0=0,19) и увеличением скорости оседания эритроцитов (0=0,11), умеренную - с повышением индекса эозинофилии (0=0,32), заметную

- с содержанием кальция (0=0,64).

Таким образом, ванадий, марганец оказывают влияние на оба звена костного метаболизма: супрессируют процессы синтеза с одновременной стимуляцией механизмов резорбции костной ткани. Для остальных изученных токсикантов установлена более узкая направленность влияния: так, для свинца и хрома характерно преимущественное угнетение синтетических процессов остеогенеза. Анализ механизмов формирования нарушений костного

к

к

л

и

о

н

о

о

А

и

к

0 и

1

и

л

к

н

к

к

о

ч

н

D =0.28

_0=0.80_ D=0. 09

_D =0.35

D=0.13

D=0.44

Индекс эозиноФилии

D=0.1 6

Фагоцитарный индекс

соэ

D=0.93

Т4 свободный

М=0^2_3_ D =0.22

I D=0.21

|_ -0=0^ 12_ J

10=0.28 \--0=0^5.4-

I___________Глюкоза__________і

I D =0.55 !_ -0=.0-20-

I______Хемоглдбин____________I

і_______Аль бум ины______л

ГЬ=0~9 I D=0.64

I Кальций

I

Риск снижения показателя Риск повышения показателя

2 Й ^ Й

^ п

ЭТ

5® О

3 Й

К (ґ Н О О Ч О и

М 3

D =0.20 0=0.13 1§М 0=0.32

0=0.44 Индекс эозинофилии

D=0.29 0=0.16 0=0.19

Фагоцитарный индекс

0=0.49 СОЭ 0=0.11

D =0.19 0=0.16 Билирубин общий

Рис. 6. Патогенетические механизмы влияния марганца на костный метаболизм

метаболизма под влиянием хронического токси-кантного воздействия выявил нарушение разнообразных процессов поддержания гомеостаза: иммунологического равновесия, антиоксидант-ной защиты, гормонального статуса, минерального, белкового и углеводного обменов, развитие сенсибилизации и цитолиза.

Для выявления наиболее значимых связей маркеров костного метаболизма с клиниколабораторными показателями был проведен анализ моделей с учетом принятой градации выраженности связей. ^остеокальцин имеет умеренную связь с повышением содержания Т4 свободного (0=0,35) и гуморальными факторами иммунного ответа (0=0,28), высокая степень связи прослеживается с показателями сенсибилизации (0=0,8). Кислый изофермент щелочной фосфатазы имеет заметную степень связи с состоянием антиоксидантной защиты (0=0,64) и нарушениями углеводного обмена (0=0,54), умеренную связь - с гуморальными факторами иммунного ответа (0=0,42). С-концевые тело-пептиды имеют высокую степень связи с цито-литическим синдромом (0=0,74), заметную - с показателями сенсибилизации (0=0,63), умеренную - с показателями иммунного статуса (0=0,47), слабую - с показателями неспецифической защиты (0=0,29). Активность тартрат-

резистентной кислой фосфатазы имеет весьма высокую степень связи с процессами сенсибилизации (0=0,8), заметную - с нарушениями кальциевого обмена (0=0,64), слабую - с нарушениями белкового обмена (0=0,29).

Таким образом, маркеры синтеза имеют высокую и заметную связь с процессами сенсибилизации, антиоксидантной защиты и с состоянием углеводного обмена; гуморальное звено иммунного ответа и гормональный профиль находятся с этими маркерами в умеренной и слабой связи. Маркеры резорбции находятся в весьма высокой, высокой и заметной связи с процессами сенсибилизации, обменом кальция и цитолизом; связь с показателями неспецифической защиты и специфического иммунитета носит умеренный и слабый характер.

На основании полученных данных предложена схема отдельных звеньев патогенетических механизмов нарушений костного метаболизма в условиях хронического токсикантного воздействия (рис. 7).

В основе нарушений костного метаболизма при хроническом токсикантном воздействии лежат процессы нарушения гомеостаза иммунной системы, неспецифической резистентности, гормонального статуса, основных видов обмена и системы крови. Возникающие под действием

Рис. 7. Схема отдельных звеньев патогенетических механизмов нарушения костного метаболизма при

хроническом токсикантном воздействии

ацетальдегида, формальдегида, хрома, ванадия и марганца нарушения в иммунной системе (0=0,28-0,32), системе неспецифической резистентности (0=0,50-0,64), гормональном статусе (0=0,22-0,35), углеводном обмене (0=0,54) и системе крови (0=0,20-0,27) провоцируют снижение синтеза белков костного матрикса. С другой стороны, хроническое воздействие на организм ацетальдегида, формальдегида, никеля, хрома, ванадия и марганца в концентрациях, превышающих референтный предел, оказывает через иммунную систему (0=0,20-0,63), факторы неспецифической резистентности (0=0,27-0,33), белковый (0=0,29), минеральный (0=0,27-0,64) обмены и систему крови (0=0,20) стимулирующее действие на функцию остеокластов и деградацию коллагена I типа.

Дискоординация синтетических и резор-бтивных процессов в костной ткани, провоцируемых хронической токсикантной нагрузкой, является одной из причин замедления формирования костного скелета, снижения его устойчивости к внешним воздействиям, создает основу для его деформаций и недоразвития.

Выводы

Риск нарушений костного метаболизма, лежащих в основе развития остеопенических состояний у детей, детерминируется прямым (А^

- 5,0^53,0%) и опосредованным воздействием тяжелых металлов и кислородсодержащих соединений на процессы остеосинтеза и резорбции костной ткани с вовлечением основных

звеньев минерального (D=0,27^0,64), пигментного (D=0,2^0,55), белкового (D=0,29), углеводного (D=0,54) обменов, гуморального иммунитета (D=0,2^0,63), неспецифической резистентности (D=0,27^0,64) и адаптационно-тиреоидной активности (D=0,22^0,35).

Библиографический список

Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учеб. пособие для студентов вузов. Изд. 4-е. / В.Е. Гмурман М.: Высш. шк., 1998. 400 с.

Гмурман В.Е. Теории вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов. Изд. 6-е. / В.Е. Гмурман. М.: Высш. шк., 1998. 479 с.

Денисов Э.И. Способ определения степени зависимости болезни от работы / Э.И. Денисов, Б.Р. Башарова // Патент РФ Ru. 2189589C2 от 08.06.2002.

Масюк В.С. Состояние иммунной системы у детей в районе экологического неблагополо-чия / В.С. Масюк. // Рос. педиатр. журн. 2003. № 4. С. 52-55.

Михайлов Е.Е. Эпидемиологическая характеристика остеопороза в популяционной выборке городского населения: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. / Е.Е. Михайлов. М., 2001. Рожинская Л.Я. Остеопенический синдром при заболеваниях эндокринной системы и постменопаузальный остеопороз (патогенетические аспекты, диагностика и лечение): дис.

д-ра мед. наук. / Л.Я. Рожинская. М., 2001. 318 с.

Торопцова Н.В. Подходы к профилактике и лечению остеопороза / Н.В. Торопцова, Л.И. Беневоленская // Лечащий врач. 2005. № 4. С. 31-35.

Щеплягина Л.А. Антропогенное загрязнение среды и заболеваемость детей / Л.А. Щеплягина // Экологические и гигиенические проблемы здоровья детей и подростков. М., 1998.

Щеплягина Л. А. Возрастные особенности минерализации костной ткани у детей / Щеплягина Л. А., Моисеева Т. Ю., Круглова И. В. // Рос. педиатр. журн. 2002. № 6. С. 37-39.

Щеплягина Л.А. Проблемы остеопороза в педиатрии: возможности профилактики / Л.А. Щеплягина, Т.Ю. Моисеева // Рус. мед. журн. 2003. № 27. С. 1554-1556.

Щеплягина Л.А. Остеопения у детей: диагностика, профилактика и коррекция: пособие для врачей / Л.А. Щеплягина, Т.Ю. Моисеева, М.В. Коваленко М., 2005. 40 с.

Pathogenetic connection of bone metabolism markers and clinical laboratory parameters at children with chronic low doze metals loading

N.V. Zaitseva, O.Yu. Ustinova, M.A. Zemlyanova, D.A. Kur’yanova

Main pathogenetically significant children bone metabolism infringements formation mechanisms according to negative environmental technogenic chemical factors impact are determined. Direct and mediated mechanisms of heavy metals influence on bone remodeling processes are established.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.