CC BY
43
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ И ТЕХНОЛОГИИ
удк 616.361/.368-02:614.7]-053.2-07
анализ токсикантов в биосредах организма у ДЕТЕЙ с гепатобилиарными нарушениями в условиях негативного воздействия внешней среды
О. Г. Толмачева *1, Е. С. Голованова2, О. А. Маклакова1
1 Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения,
2Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А. Вагнера, г. Пермь, Россия
ANALYSIS OF BODY BIOMEDIA TOXICANTS IN CHILDREN WITH HEPATOBILIARY DISORDERS IN CONDITIONS OF NEGATIVE ENVIRONMENTAL ACTIVITY
O. G. Tolmacheva1, E. S. Golovanova2, O. A. Maklakova1
1Federal Scientific Centre of Medicopreventive Technologies of Population Health Risk Management, 2Perm State Academy of Medicine named after Academician E. A. Wagner, Perm, Russia
цель исследования. Провести сравнительный анализ содержания токсикантов в биосредах организма у детей с гепатобилиарными нарушениями в условиях анропогенного воздействия внешнесредовых факторов.
материалы и методы. Проведен сравнительный анализ токсикантов в крови, желчи и моче у 303 детей с гепатобилиарными нарушениями в условиях различного воздействия химических веществ антропогенного происхождения.
результаты. у детей с билиарной дисфункцией, проживающих в условиях неблагоприятного воздействия химических токсикантов промышленного производства (группа наблюдения), имеет место нарушение баланса эссенциальных металлов (снижение в крови содержания цинка и меди), увеличение концентрации марганца, никеля, хрома, свинца, исследуемых органических соединений в крови и моче в отличие от детей из относительно «чистых» районов (группа сравнения).
выводы. у детей с билиарной дисфункцией в условиях негативного воздействия внешней среды в отличие от группы сравнения отмечается существенный дефицит меди и цинка на фоне превышения в крови референсных концентраций фенола, М-крезола, марганца, хрома4"6, свинца, обусловленных, по-видимому, значительным снижением их фильтрации и транспорта в печени и отсутствием компенсаторного усиления выведения их с мочой.
Ключевые слова. Дети, токсиканты, гепатобилиарные нарушения.
Aim. To carry out comparative analysis of the body biomedia toxicant content in children with hepatobiliary disorders in conditions of anthropogenic environmental activity.
Materials and methods. Comparative analysis of blood, bile and urine toxicants was performed in 303 children with hepatobiliary disorders in conditions of different effect of chemical agents of anthropogenic origin.
©Коллектив авторов, 2012 e-mail: [email protected] тел. 8 912 887 99 99
[Толмачева О. Г. (* контактное лицо) — врач-гастроэнтеролог консультативно-поликлинического отделения; Голованова Е. С. — доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов; Маклакова О. А. — кандидат медицинских наук, заведующая консультативно-поликлиническим отделением].
Пермский медицинский журнал
2012 том XXIX № 6
Results. Children with biliary dysfunction living in conditions of unfavorable effect of industrial chemical toxicants (group of comparison) have imbalance in essential metals (decrease in blood zinc and copper content), increase in blood and urinary magnesium, nickel, chromium, plumbum concentrations in the investigated organic compounds unlike children from rather «pure» regions (group of comparison). Conclusion. Children with biliary dysfunction in conditions of negative environmental activity unlike the comparison group have essential copper and zinc deficit against the background of excess in blood reference phenol, M-cresol, manganese, chromium, plumbum concentrations conditioned, probably, by significant reduction in their filtration and hepatic transport as well as absence of compensatory strengthening of their urinary excretion.
Key words. Children, toxicants, hepatobiliary disorders.
Введение
Здоровье населения является показателем качества среды обитания, в связи с этим становится интегральным индикатором медико-экологического благополучия [5]. К эко-зависимым заболеваниям относятся и болезни органов пищеварения [3]. По данным статистики, распространенность гепатобилиар-ных нарушений у детей в Пермском крае составляет 124,2%о, с колебаниями от 80 до 300%о на территориях с различным уровнем промышленного производства [1].
В структуре болезней желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) заболевания желчевыво-дящей системы занимают второе место, уступая только гастродуоденальной патологии, и у 92% детей проявляются дисфункцией били-арного тракта [1, 3].
Цель исследования — провести сравнительный анализ содержания токсикантов в биосредах организма у детей с гепатобили-арными нарушениями в условиях анропоген-ного воздействия внешнесредовых факторов.
Материалы и методы
исследования
Обследованы 303 ребенка от 5 до 15 лет с гепатобилиарными нарушениями. Группа наблюдения включала детей (204 ребенка), проживающих в условиях неблагоприятного воздействия химических токсикантов про-
мышленного производства, и 99 детей (группа сравнения) из относительно «чистых» районов. Группы сопоставимы по возрасту и полу.
Всем детям проводились общеклинические, иммунологические, биохимические, гематологические, химико-аналитические исследования, выполненные унифицированными методами [2, 4].
Результаты и их обсуждение
В крови детей группы наблюдения выявлялись ароматические углеводороды (бензол, толуол, О-ксилол, этилбензол), отсутствующие у детей группы сравнения (табл.1), а также фенол и его производные (М-крезол) в концентрациях, превышающих референтные уровни в 1,26 и 41,4 раза (р<0,001 и р<0,05 соответственно). Концентрация формальдегида в крови пациентов, проживающих в экологически неблагополучных районах, была в 1,5 раза выше его уровня у больных группы сравнения (р<0,001) и в 9 раз выше фоновых значений. Концентрация марганца, свинца и хрома+6 в крови детей, проживающих в экологически неблагополучных районах, была достоверно выше (в 1,6, 1,3 и 1,8 раза (р<0,02— 0,001), чем в группе сравнения (табл. 1).
У детей с билиарной дисфункцией группы наблюдения в отличие от группы сравнения в печеночной фракции желчи снижается содержание меди, марганца, свинца и толуо-
Таблица 1
Содержание химических веществ антропогенного происхождения в крови у больных с гепатобилиарными дисфункциями исследуемых групп, мг/дм3
Токсикант Группа наблюдения Группа сравнения Референтный/ фоновый уровень p Pl
Бензол 0,022±0,01 0,0±0,0 0 0,001 —
Марганец 0,030±0,006 0,019±0,003 0,0109 0,02 0,001
М-крезол 0,232±0,078 0,07±0,889 0,0056±0,0019 0,05 0,001
О-ксилол 0,018±0,008 0,0±0,0 0 0,001 —
Свинец 0,14±0,022 0,091±0,012 0,1 0,001 0,001
Толуол 0,016±0,009 0,0±0,0 0 0,001 —
Фенол 0,072±0,011 0,005±0,064 0,057±0,019 0,001 0,001
Формальдегид 0,044±0,008 0,023±0,006 0,005±0,0014 0,001 0,001
Хром+6 0,027±0,017 0,015±0,003 0,014 0,001 0,001
Медь 0,829±0,025 0,995±0,096 0,9—1,5 0,05 0,05
Цинк 5,257±0,186 7,000±0,234 6,0—8,0 0,001 0,001
Никель 0,574±0,050 0,047±0,009 0,001—0,028 0,001 0,05
Этилбензол 0,001±0,001 0,0±0,0 0 0,25 0,25
Ацетальдегид 0,31±0,005 0,037±0,01 0,078±0,009 0,05 0,05
Примечание. р<0,05 — достоверность различий по сравнению с референсным уровнем; р1<0,05 — достоверность различий по отношению к группе сравнения.
ла в 1,4—2,3 раза, а концентрация цинка и формальдегида увеличивается в 1,5—2,3 раза (табл. 2).
Различие концентраций металлов и токсичных органических соединений в крови и экскретах желудочно-кишечного тракта отражает функциональную активность гисто-гематогенных барьеров организма.
Возможно, при билиарной дисфункции изменяется проницаемость печеночного барьера для некоторых тяжелых металлов и токсичных органических соединений.
Большинство исследуемых тяжелых металлов и формальдегид активно экскретиру-ются желчью (табл. 2). Так, концентрация марганца, свинца, формальдегида в желчи
в 1,5—3 раза больше, чем в сыворотке крови. Следовательно, выведение этих веществ происходит путем активного транспорта или пиноцитоза, т. е. против градиента концентраций. Этот процесс является энерго- и ферментозависимым, поэтому в экологически неблагоприятных условиях этот механизм транспорта веществ наиболее уязвим и нарушается в первую очередь.
У больных с билиарной дисфункцией, проживающих в экологически неблагоприятных условиях, определялось содержание некоторых микроэлементов (медь, цинк, марганец, никель, хром+6, свинец) и органических соединений (бензол, толуол и фенол) в моче (табл. 3).
Пермский медицинский журнал
2012 том XXIХ № 6
Таблица 2
Содержание химических веществ антропогенного происхождения в желчи у больных с гепатобилиарными дисфункциями группы наблюдения и сравнения, мкг/дл
Показатели Группа наблюдения Группа сравнения р
Медь 0,401+0,070 0,591+0,090 0,05
Цинк 2,452+0,335 1,603+0,196 0,05
Марганец 0,080+0,012 0,136+0,024 0,05
Свинец 0,455+0,144 1,050+0,172 0,001
Хром+6 0,067+0,012 0,091+0,024 0,001
Бензол 0 0 —
Толуол 0 0,0048+0,0019 0,05
Формальдегид 0,139+0,025 0,059+0,01 0,01
Примечание. р<0,05 — достоверность различий по отношению к группе сравнения.
Таблица 3
Содержание химических веществ антропогенного происхождения в моче у больных с гепатобилиарными дисфункциями исследуемых групп, мкг/дл
Показатели Группа наблюдения Группа сравнения Референтный/фоновый уровень р Pl
Медь 0,049±0,005 0,037±0,002 0,002—0,08 0,05 0,05
Цинк 0,583±0,041 0,531±0,040 0,18—0,85 0,001 0,24
Марганец 0,021±0,002 0,011±0,001 0,0005—0,0098 0,05 0,05
Свинец 0,171±0,006 0,183±0,016 0,08 0,001 0,33
Никель 0,240±0,022 0,099±0,002 0,008 0,05 0,05
Хром+6 0,025±0,005 0,012±0,002 0,0001—0,002 0,05 0,05
Бензол 0,012±0,004 0 0,004±0,0009 0,05 0,05
Толуол 0,014±0,005 0 0,002±0,0005 0,05 0,05
Фенол 0,715±0,24 0,554±0,151 0,28±0,021 0,001 0,001
Примечание. р<0,05 — достоверность различий по сравнению с референсным уровнем; р1<0,05 — достоверность различий по отношению к группе сравнения.
Выведение цинка с мочой у детей группы наблюдения не нарушается, а меди — увеличивается в 1,3 раза (р<0,05) в отличие от группы сравнения. Отмечается усиление экскреции с мочой марганца, хрома и никеля (р<0,05).
Существенные различия между группами были установлены и при исследовании уровня фенола в моче, концентрация которого у пациентов группы наблюдения превышала практически в 3 раза (р<0,001) фоновые показатели и в 1,3 раза — концентрацию его
у детей группы сравнения (0,715±0,24 и 0,554±0,151 мг/дм3 (р<0,001).
Таким образом, у детей с билиарной дисфункцией в группе наблюдения имеет место нарушение баланса эссенциальных металлов (снижение в крови содержания цинка и меди), увеличение концентрации марганца, никеля, хрома, свинца, исследуемых органических соединений в крови и моче.
Гипокупремия у больных с билиарной дисфункцией группы наблюдения возникает, возможно, вследствие конкурентных взаимоотношений с другими микроэлементами, такими как хром, марганец. При этом низкий уровень содержания меди в крови и желчи сочетается с высоким уровнем его в моче. Снижение содержания меди в желчи у детей группы наблюдения обусловлено, вероятно, не нарушением транспорта данного микроэлемента через мембрану гепатоцита, а гипо-купремией, так как медь выводится в желчь по градиенту концентрации.
Низкое содержание цинка в крови у больных с билиарной дисфункцией группы наблюдения (р<0,001) сочетается с нормальным его уровнем в моче и почти двукратным увеличением его концентрации в желчи (р<0,05) в отличие от группы сравнения, что подчеркивает несомненную роль усиленной печеночной экскреции цинка в возникновении цинкдефицитного состояния.
Вывод
У детей с билиарной дисфункцией в условиях негативного воздействия внешней среды в отличие от группы сравнения отмечается существенный дефицит меди и цинка на фоне превышения в крови референсных концентраций фенола, М-крезола, марганца,
хрома+6, свинца, обусловленных, по-видимому, значительным снижением их фильтрации и транспорта в печени и отсутствием компенсаторного усиления выведения их с мочой.
библиографический список
1. Заболеваемость населения РФ в 2009 г. Министерство здравоохранения и социального развития РФ. Департамент развития медицинской помощи и курортного дела. ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт организации и информации здравоохранения Россздрава». Москва 2010; 46.
2. Зайцева Н. В, Уланова Т. С, Нурисламо-ва Т. В, Попова Н А., Аминова А. И, Барулина У. С. Количественное определение ароматических углеводородов антропогенного происхождения в желчи у детей с нарушениями функции гепатобилиарной системы. Пермский медицинский журнал. Пермь 2010; 27: 109—114.
3. Кожеватов Е. Д., Савельева Л. Ю. Экологические условия и заболеваемость населения: география и регионы. Материалы международной практической конференции. Москва 2002; 45—46.
4. Сборник методик по определению химических соединений в биологических средах. Методические указания. Рег. № 44.763-99-4.1.779—99. М.: Минздрав России 1999; 9.
5. Шашель В. А, Дремлюгова А. Ф, Лукаш Н Г Влияние антропогенного загрязнения на заболеваемость желчного пузыря и желче-выводящих путей у детей: Материалы III гепатологической конф. Москва 2008; 34.
Материал поступил в редакцию 05.10.2012
