CC BY
149
УДК 546.11:611-07(571.16) ГРНТИ 39.19.25
Н.В. Барановская, Т.А. Перминова, Б. Ларатт, Д.В. Наркович, О.А. Денисова
БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ БРОМА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА (НА ПРИМЕРЕ ЖИТЕЛЕЙ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ)
В работе рассматриваются особенности накопления брома в волосах детей, в здоровой и патологически измененной щитовидной железе, а также в органах и тканях жителей Томской области в зависимости от геоэкологической ситуации территории. Актуальность изучения брома в организме человека обусловлена его специфической ролью в формировании и развитии некоторых болезней, а также способностью элемента вступать в конкурентные отношения с йодом. Авторами выявлены районы Томской области, в которых отмечены аномально высокие уровни накопления брома в волосах и щитовидной железе жителей. Установлены различия накопления элемента в мужском и женском организмах. Показано распределение брома по системам органов и тканей. Определены возможные природные и антропогенные источники брома, оказывающие влияние на накопление элемента в организме человека. Рассмотрены взаимосвязи между содержаниями брома в компонентах природной среды и его накоплением в органах и тканях жителей Томской области, зафиксирована взаимосвязь накопления элемента в волосах детей с его содержанием в накипи питьевых вод.
Ключевые слова: бром, волосы детей, щитовидная железа, органы и ткани человека, эколого-гео-химические особенности территории.
N. V. Baranovskaya, T.A. Perminova, B. Laratt, D. V. Narkovich, O.A. Denisova
BIOGEOCHEMICAL FEATURES OF THE ACCUMULATION OF BROMINE IN THE HUMAN BODY (EXAMPLE OF TOMSK REGION)
The aim of this paper is to discuss the features of the accumulation of bromine in the human body on the example of Tomsk region. Bromine (Br) is a trace element and one of those that is more likely to pose a risk to human health, playing an important role in the appearance and development of various diseases. A high concentration of this element in the human organism can be connected with uremia, dilated cardiomyopathy, breast cancer and others. Besides, some authors connect the iodine deficiency observed nowadays in many countries with elevated concentrations of man-made bromine in the environment. During our study we found out that there are differences in the accumulation of the element in male and female organisms. We identified the districts of Tomsk region with high accumulation of bromine in the pathologic thyroid and in children's hair. Finally we showed possible natural and anthropogenic sources of bromine, affecting its accumulation in the human body.
Keywords: bromine, children's hair, thyroid, human organs and tissues, ecological and geochemical features of the territory
Введение
Для современного уровня развития общества характерно повышенное негативное воздействие на окружающую среду. Интенсивность и комплексность взаимодействия как природных, так и антропогенных факторов приводит к ухудшению качества среды обитания, что, в конечном итоге, отражается на организме человека, в частности, на его химическом составе. Именно поэтому изучение химических элементов в организме человека актуально, направлено не только на идентификацию закономерностей их распределения и миграции, но и на понимание роли химических элементов в формировании и развитии различных заболеваний. Впервые связь между составом окружающей среды и состоянием живых организмов была показана В.И. Вернадским [1]. Сегодня мы имеем довольно обширный обзор по недостаточности и избыточности элементов в окружающей среде и их связью со здоровьем человека. Например, недостаток йода в природе и эндемический зоб, избыток фтора и флюороз [2] и многие другие патологии [3]. Такие данные являются результатом тщательного изучения элементов в организме
© Барановская Н.В., Перминова Т.А., Ларатт Б., Наркович Д.В., Денисова О.А., 2016
человека, начало которому было положено ещё во второй половине XIX в [4]. Однако, несмотря на значительное количество накопленной информации, некоторые элементы до сих пор мало изучены.
Среди химических элементов, чаще других приводящих к повышенному риску для здоровья человека, выделяют бром [5]. Он относится к группе галогенов, его соседи по Периодической системе Д.И. Менделеева - элементы, играющие большую роль в физиологии живых организмов и крайне неравномерно распределенные в ландшафтах, с чем связано наличие различных биогеохимических аномалий [6]. Используя метод интерполяции Д.И. Менделеева, можно предположить важную биогеохимическую роль брома. Несмотря на постоянное нахождение этого элемента во всех живых организмах, вопрос о его эссенциальности долгое время не был четко установлен, прежде всего по причине недостаточной изученности биологической роли. Однако еще А.И. Перельман приводил высокий показатель биофильности брома, сопоставимый с таковым для С1 и Р (0,75). Об эссенциальности элемента свидетельствуют также данные М. Анке [7]. Тем не менее, лишь в 2014 г. результаты исследования Вандербильтского университета (США) показали, что «без брома нет жизни»: без брома молекулы коллагена IV типа, которые играют важную роль в сохранении целостности эпителиальных и эндотели-альных клеточных оболочек, не могут связываться друг с другом должным образом для образования структурного белка соединительной ткани, что может привести к нарушению ее развития, в конечном итоге к гибели организма [8].
Как известно, для всех живых организмов, включая человека, нет химических элементов полезных или вредных. Являясь, с одной стороны, жизненно необходимым, бром в избыточных количествах может быть опасным для здоровья. Он обладает высокой патологичностью (П = 4), с ним связано 11 различных патологий [9]. Ып и др. [10] утверждают: бром может иметь важное значение в образовании камней в почках. Повышенные содержания элемента были обнаружены в сердечной ткани больных уремией [11], дилатационной кардиомиопати-ей [13], серповидноклеточной анемией, а также в злокачественной ткани молочной железы [14]. Высокие концентрации брома наблюдаются в мозге (75 % кора головного мозга), волосах и ногтях больных болезнью Альцгеймера [11]. Кроме того, некоторые авторы связывают признаки нарастающего дефицита йода, отмеченные сегодня во многих странах, со способностью брома снижать количество йода в щитовидной железе, а также в коже и молоке [14-19].
Таким образом, очевидна необходимость внимательного изучения брома в организме человека, прежде всего, рассмотрение закономерностей его распределения в органах и тканях во взаимосвязи с эколого-геохимической ситуацией территории проживания. Основной целью работы является выявление особенностей накопления и распределения брома в волосах детей Томской области, в здоровой и патологически измененной щитовидной железе жителей Томс -кой области, а также в органах и тканях жителей Томского района Томской области в зависимости от геоэкологического состояния территории.
Материалы и методы
Основным исходным материалом исследования послужил биопсийный материал органов и тканей (46 проб) здоровых жителей Томского района, случайно погибших 52-летнего мужчины из д. Лоскутово и 50-летней женщины из с. Кафтанчиково. Материал предоставлен патологоанатомом морга Томского района С.Ю. Федоровым. Кроме того, изучен биопсийный материал здоровой (10 проб) и патологически измененной (101 проба) щитовидной железы жителей Томской области (предоставлен врачом-эндокринологом, к. м. н. О.А. Денисовой). Также нами были отобраны и проанализированы волосы детей Томской области (573 пробы).
Пробоподготовка и анализ проведены на кафедре геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета. Пробоподготовка заключалась в озолении при температуре 600 °С биопсийного материала и отмывании волос в ацетоне и дистиллированной воде согласно ме -тодике [20].
Для количественного определения брома использовался современный высокочувствительный инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА), реализованный на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т в аккредитованной лаборатории кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета (аналитики - с. н. с. А.Ф. Судыко и Л.Ф. Богутская). Измерения проводились на гамма-спектрометре с германий-литиевым
детектором. Данный метод также широко используется для аттестации как отечественных, так и зарубежных стандартных образцов. Достоверность анализа подтверждена контрольными определениями на разных средах, выполнялся внутренний контроль.
Результаты и обсуждение
Территория исследования, Томская область, занимает юго-восточную часть ЗападноСибирской низменности, в ее составе 16 административных районов (рис. 1). Наиболее сложная техногенная обстановка характерна для Томского района, в котором расположены основные производственные комплексы области, в том числе крупнейший в России комбинат по нефтегазовой переработке - «Сибур» (ранее - Томский нефтехимический комбинат) и крупнейшее в мире предприятие ядерно-топливного цикла - Сибирский химический комбинат (СХК). Кроме того, на территории радиусом около 30 километров расположено более 30 разнопрофильных предприятий, включая агропромышленные комплексы, кирпичный завод, предприятия по производству бетона, множество котельных, и другие [21]. Территория носит название Северного промышленного узла г. Томска (СПУ) и известна своей сложной эколого-геохимической ситуацией [22]. Комплексное техногенное воздействие привело к формированию своеобразной биогеохимической провинции, для которой характерна своя радиохимическая специфика, обусловленная поступлением в окружающую среду искусственных радионуклидов и значительного количества химических элементов от комплекса промышленных источников [23-25]. В 2003 г. на территории выявлена бромная биогеохимическая провинция, сформированная в результате комплексного воздействия предприятий СПУ [23].
Другие районы области можно разделить на группы: расположенные в северо-восточном направлении от Томского района и СПУ: Асиновский, Зырянский, Первомайский; районы агропромышленного комплекса - Кожевниковский, Шегарский, Кривошеинский, Тегульдетский, Молчановский и Бакчарский; северные районы области, приравненные к территориям Крайнего Севера: Александровский, Каргасокский, Парабельский, Колпашевский, Верхнекетский и Чаинский.
Кроме того, необходимо учитывать фактор природных геохимических аномалий, име -ющих место на столь обширной территории. Так, в Бакчарском, Колпашевском и Шегарском районах - крупнейшее в стране железо-рудное месторождение [26]. В ряде районов - наличие источников минеральных вод, болот, торфяных залежей, угольных проявлений и других [27-28]. Таким образом, потенциальных источников поступления брома в организм человека довольно много, они разнокачественные с различными путями проникновения - с водой и пищей, воздушным путем, а также, возможно, комплексным.
Согласно анализу таблицы содержание брома в волосах детей, проживающих в разных районах Томской области, значительно варьирует. Высокие коэффициенты вариации (свыше 100) характерны для девяти районов области, заметно выделяются Томский, а также Асиновский, расположенный по розе ветров от Томского (рис. 1). Для Томского характерен самый критичный разброс минимально-максимальных значений: это самый техногенно-напряженный район в области.
Совокупный анализ волос детей и патологически измененной щитовидной железы взрослого населения показал, что в целом по области, кроме Томского, выделяются еще три района с повышенными уровнями содержания брома относительно среднего по выборке и литературным показателям: Колпашевский, Зырянский и Чаинский.
.Томский нефтеперерабатывающий с им 1п
крмбинзт
Рис. 1. Административно-территориальное деление Томской области, районы: 1 - Александровский; 2 - Каргасокский; 3 - Парабельский; 4 - Колпашевский; 5 - Чаинский; 6 - Молчановский; 7 - Кривошеинский; 8 - Шегарский; 9 - Кожевниковский; 10 - Томский; 11 - Асиновский; 12 - Первомайский; 13 - Верхнекетский; 14 - Тегульдетский; 15 - Зырянский; 16 - Бакчарский
Среднее содержание брома (мг/кг) в волосах детей Томской области
Район Кол-во проб X ± X тт...тах Коэффициент вариации, % Район Кол-во проб X ± X тт...тах Коэффициент вариации, %
Александровский 66 12 ± 3 4...24 62 Кожевниковский 77 12 ± 5 2,5.31 100
Каргасокский 55 15 ± 2 11.24 35 Томский 195 23 ± 5 0,3.895 284
Парабельский 77 13 ± 5 3.43 107 Асиновский 21 9 ± 4 0,5.69 217
Колпашевский 77 14 ± 9 0,5.67 174 Первомайский 27 9 ± 1 1.23 68
Чаинский 23 7 ± 2 2.38 107 Верхнекетский 20 14 ± 5 1.101 163
Молчановский 13 19 ± 5 2.53 95 Тегульдетский 28 2 ± 0.3 0.4.8 78
Кривошеинский 10 23 ± 5 2.46 68 Зырянский 137 4 ± 0.4 1.25 102
Шегарский 15 16 ± 3 2.45 82 Бакчарский 52 7 ± 1 1.56 124
Примечание. X ± X - среднее значение и стандартная ошибка; тт...тах - минимальное и максимальное значения соответственно.
Отметим, что данные районы отличаются не только высоким содержанием изучаемого нами элемента, но и комплексом медико-эколого-геохимических отклонений (согласно данным многолетних исследований, проводимых на территории области специалистами разных научных направлений) [21, 29-32]. При сравнении двух сред - волос и щитовидной железы - установлено: в последней наблюдаются аномально высокие содержания брома еще в двух районах: Александровском и Шегарском. Для патологически измененной щитовидной железы жителей остальных девяти районов области, за исключением вышеперечисленных, характерно относительно однородное концентрирование элемента (рис. 2). Как показывают результаты нашего исследования,
в щитовидной железе здоровых жителей Томской области наблюдаются незначительные превышения содержания элемента относительно литературных данных [33]. Это свидетельствует о дисбалансе данного элемента при наличии патологии либо о его влиянии на ее возникновение. В свою очередь, значительное концентрирование брома может быть связано с эколого-геохимической ситуацией на территории проживания человека. Патология щитовидной железы у населения области требует особого внимания [29]. Весьма важным аспектом в ее формировании может являться именно бром. Особенность брома вступать в конкурентные отношения с йодом обсуждалась многими исследователями [14-19]. Именно с данным фактом некоторые авторы связывают признаки нарастающего дефицита йода, наблюдающиеся сегодня не только в России, но и во всем мире. Томская область является биогеохимической провинцией с дефицитом йода [29], поэтому этот вопрос очень актуален.
Так, нами выявлены высокие концентрации брома в щитовидной железе (544,6 мг/кг) и волосах (67 мг/кг) жителей населенного пункта Чажемто Колпашевского района. На наш взгляд, это может объясняться присутствием аномалии природного типа, обусловленной наличием в данном населенном пункте йод-бромных минерализованных вод. Наличие высоких концентраций брома в двух изученных средах жителей Чаинского и Зырянского районов (рис. 2) требует дополнительных исследований. В этих районах присутствуют разного рода природные проявления, которые могут быть богаты бромом, например, Яйское буроугольное месторождение в Зырянском районе, которое, кроме того, находится в зоне ветрового переноса от мощнейшего техногенного источника брома - зоны СПУ г. Томска. Этот факт подтверждается присутствием высоких концентраций данного элемента в волосах и щитовидной железе жителей отдельных населенных
пунктов Томского района, находящихся в непосредственной близости от Сибирского химического комбината, - потенциального источника выбросов брома в окружающую среду [22-23].
Иная картина накопления брома отмечена в северных районах области. В Александровс -ком не выявлено аномалии брома в волосах, однако повышенные содержания элемента фиксируются в щитовидной железе жителей. Выделяется г. Стрежевой с концентрацией брома в щитовидной железе жителей 1919 мг/кг. Наибольшее техногенное влияние в районе оказывает нефтедобывающий комплекс, однако в двух близлежащих районах нефтедобычи (Каргасокский и Парабельский) бромных аномалий в щитовидной железе и волосах населения не отмечено, за исключением его повышенного содержания в волосах детей Парабельского района. Возможно, на содержание в щитовидной железе влияют источники хлоридно-гидрокарбонатно-натриевой бромной воды в г. Стрежевой.
В Шегарском районе установлено самое высокое содержание брома в щитовидной железе взрослого населения (рис. 2). Чаинский и Шегарский районы расположены на территории ЗападноСибирского железорудного бассейна. Отмечено, что в почвах для железа характерно образование комплексных соединений с галоидами, значительной бромфиксирующей способностью обладают обогащенные железом почвы [34]. Однако в других районах (например, Бакчарском) с наличием подобного типа природных ресурсов аномальных концентраций брома в щитовидной железе не наблюдается, но повышенные концентрации отмечены в волосах. Именно в Шегарском районе (в волосах) зафиксированы очень прочные корреляционные связи брома с большим количеством элементом (Та, Yb, Аи, Fe, Lu, Zn, Со, ТЬ, Sr, ТЬ и Ей), что не характерно для других территорий.
Как показывает анализ щитовидной железы и волос населения Томской области, содержание в них брома в разных районах неравномерное. Например, его чрезвычайно высокое содержание - в патологически измененной щитовидной железе жителей Александровского и Ше-гарского районов, тогда как в волосах населения этих же районов содержание элемента не превышает литературных данных и среднеобластных значений. Это может быть связано с разными путями его поступления. Взаимосвязь между содержанием брома в природной среде, щитовидной железе и волосах населения представлена на рис. 3-5.
Рис. 3. Содержание брома в почвах, щитовидной железе и волосах населения Томской области, мг/кг
(Rщитовидная железа - почва 0,2; Rволосы - почва 0,2)
Рис. 4. Содержание брома в накипи, щитовидной железе и волосах населения Томской области, мг/кг
(-К-щитовидная железа - накипь = 0,1; Rволосы - накипь = 0,5)
Рис. 5. Среднесуточная величина пылевой нагрузки Томской области, мг/м2-сут по [35] и содержание брома в щитовидной железе и волосах населения Томской области, мг/кг
(—щитовидная железа - пылевая нагрузка 0,2; —волосы - пылевая нагрузка _ 0,005)
Как видно из рис. 3-5, прямых взаимосвязей между содержанием брома в природных средах и организме человека не наблюдается. Исключение - в накипи питьевых вод и волосах жителей Томской области, между которыми зафиксирована значимая корреляционная связь.
Как уже отмечалось, среди всех районов Томский отличается самой напряженной техногенной обстановкой, особенно населенные пункты в его северной части - зоне влияния СПУ [22]. Поселки, расположенные в противоположном направлении от преобладающей розы ветров, теоретически не должны подвергаться значительному влиянию техногенных источников брома. Для подтверждения данного факта нами также было проведено дополнительное исследование по изучению накопления брома в органах и тканях жителей населенных пунктов Кафтанчиково и Лоску-тово (мужчина и женщина), не входящих в зону повышенной техногенной нагрузки (рис. 1).
При изучении коэффициентов парной корреляции Пирсона отмечено весьма узкое количество значимых связей брома: лишь с кальцием (0,42) и серебром (0,76) для объединенных данных по мужскому и женскому организмам. Однако при изучении корреляционных особенностей по отдельно взятому организму наблюдаются значимые корреляции брома (критическое значение коэффициента корреляции - 0,41 при доверительной вероятности 0,05): с серебром (0,88) и лантаном (0,41) в органах и тканях женского организма; с кальцием (0,76), хромом (0,47), цезием (0,46) и европием (0,42) - в мужском. Отрицательных значимых корреляций не установлено. Различия в корреляционных особенностях брома в мужском и женском организмах могут носить как природный, так и антропогенный характер. Например, удивительными являются высокие корреляции брома с серебром. Этот металл - один из наиболее устойчивых к действию брома, даже при повышенных температурах и в присутствии влаги, тогда как большинство металлов с трудом реагируют с безводным бромом из-за образования на их поверхности защитной пленки бромида, нерастворимого в броме. Известен факт, что собственные минералы брома очень редки (так как его ион очень большой, что не позволяет ему закрепиться в кристаллической решетке) и представлены только бромаргиритом (AgBr), иодобромитом (2AgCl*2AgBr*AgJ) и эмболитом (Ag(Cl, Бг)) [36]. Таким образом, наличие высоких корреляций с серебром, возможно, указывает на природное происхождение. Однако значимые корреляции с лантаном могут свидетельствовать и о техногенном вмешательстве. Кроме того, Н.В. Барановская [23] отмечает бром, серебро и редкоземельные элементы в листьях тополей г. Томска и определяет эти элементы как специфичные для данной территории. В органах дыхания домашней свиньи п. Кижирово Томского района, расположенного в зоне влияния СХК, а также в крови, волосах, молоке кормящих матерей и моче новорожденных детей также зафиксированы бром, серебро и лантан [23]. Значимые корреляционные связи брома с церием, европием, хромом и кальцием, скорее всего, демонстрируют техногенное происхождение. Бром, церий, европий и хром - специфичные элементы выбросов антропогенных источников (предприятия ядерно-топливного цикла).
Как показывают результаты исследования, для отдаленных от прямого негативного техногенного воздействия территорий также характерно значительное накопление брома в органах и тканях жителей. Мы предполагаем, что ввиду высокой летучести элемента имеет место воздушный перенос, о чем также свидетельствуют высокие концентрации брома в органах дыхательных путей.
Следует отметить различие в восприимчивости к накоплению данного элемента жителями разных полов. Несмотря на выявленные ранее отсутствия половых различий в накоплении брома [14], полученные нами данные доказывают: в органах и тканях женского организма концентрации брома выше, чем в мужском. Как видно из рис. 6, в мужском организме наблюдаются большие, чем в женском, содержания брома в почках, бронхах и легких, скорее всего это связано с физиологическими особенностями мужского организма: большим объемом легких, большей шириной и толщиной почек, а также длиной кортикального слоя. Наибольшие концентрации брома, как для женского, так и мужского организмов, отмечены в аорте (по сравнению с литературными данными [37] значения превышены в 15 и 10 раз для женского и мужского организма соответственно).
Рис. 6. Сравнительный анализ содержания брома в золе тканей и органов жителей: 1 - щитовидная железа; 2 - тонкий кишечник; 3 - язык; 4 - поджелудочная железа; 5 - желудок;
6 - мочевой пузырь; 7 - бронхи; 8 - кожа; 9 - двенадцатиперстная кишка; 10 - селезенка;
11 - толстый кишечник; 12 - трахея; 13 - мускулатура; 14 - головной мозг; 15 - печень; 16 - пищевод; 17 - сердце; 18 - жировая ткань; 19 - легкие; 20 - полая вена; 21 - аорта; 22 - почка; 23 - ногти
На рис. 7 показано содержание брома в системах органов и тканей мужского и женского организмов, где пищеварительная система представлена следующими органами и тканями : язык, пищевод, желудок, тонкий кишечник, двенадцатиперстная кишка, толстый кишечник, печень и поджелудочная железа; дыхательная - трахея, бронхи, легкие; система крово- и лимфообращения - сердце, аорта, полая вена, селезенка; нервная - головной мозг; эндокринная система - щитовидная и поджелудочная железа; опорно-двигательная - скелетная мускулатура; покровная - жировая ткань, кожа, ногти; мочеполовая - мочевой пузырь и почки. Органы и ткани были разделены по системам согласно данным, указанным в [4].
2 4 14 1С
1 12 1 11
з 5
4 5
Системы
Рис. 7. Содержание брома в системах органов и тканей мужского и женского организма, мг/кг золы, системы: 1 - пищеварительная; 2 - дыхательная; 3 - система крово- и лимфообращения; 4 - нервная; 5 - эндокринная; 6 - опорно-двигательная; 7 - покровная; 8 - мочеполовая; цифрами на графике представлены органы и ткани: 1 - поджелудочная железа (муж); 2 - пищевод (жен); 3 - бронхи (жен); 4 - легкие (муж); 5 - сердце (муж); 6 - аорта (жен); 7 - головной мозг (муж); 8 - головной мозг (жен); 9 - поджелудочная железа (муж); 10 - поджелудочная железа (жен); 11 - мускулатура (муж); 12 - мускулатура (жен); 13 - ногти (муж); 14 - жировая ткань (жен); 15 - почка (жен); 16 - мочевой пузырь (жен)
Как видно из рис. 7, больше всего брома наблюдается в системе крово- и лимфообращения, меньше всего - в нервной системе двух организмов. При любом способе поступления брома в организм человека (ингаляционный, пероральный или кожный) он быстро распределяется, но надолго задерживается в крови, именно поэтому в системе крово- и лимфообращения зафиксирована его максимальная концентрация. Это указывает на то, что элемент практически не включен в обмен между органами и тканями. Общие тенденции, наблюдаемые в мочеполовой системе мужчины и женщины, показывают основной путь выделения брома из организма -с мочой. Интересным является высокое накопление брома в пищеварительной системе женского организма и удивительно низкое в данной системе мужского организма, которые могут быть связаны с разным рационом питания, так как большая часть элемента поступает в организм именно с пищей и питьем [14]. Кроме того, бром - постоянная составная часть нормального желудочного сока. Его низкие концентрации в нервной системе могут свидетельствовать о наличии серьезного барьера, препятствующего проникновению элемента, несмотря на его хорошую миграционную способность, отмечаемую для природных систем [6].
Таким образом, эко- и биогеохимия данного элемента играет значительную роль в формировании геохимического портрета жителей отдельных территорий; его роль в накоплении в органах и тканях человека весьма существенна для понимания механизмов формирования некоторых патологий.
Выводы
1. Природно-антропогенные условия - один из основных факторов, влияющих на накопление брома в человеческом организме. Результаты наших исследований демонстрируют отличные от литературных данные. В органах и тканях женского организма отмечены более высокие содержания брома, чем в мужском. Нами впервые были зафиксированы максимальные концентрации брома в аорте, тогда как обычно они отмечаются в щитовидной железе, крови, а также слизистой желудка [7].
2. Высокие содержания брома в мужском и женском организмах Томского района Томс -кой области отмечены в органах и тканях системы крово- и лимфообращения, а наименьшие -в нервной системе. В дыхательной системе мужчины уровень концентрации брома выше, чем у женщины.
3. У жителей некоторых населенных пунктов Зырянского, Томского, Колпашевского, Чаинского, Александровского и Шегарского районов наблюдаются аномально высокие концент -рации брома в патологически измененной щитовидной железе, для первых четырех районов еще и в составе волос детского населения, свидетельствуя о комплексном характере его поступления.
4. Значимые корреляционные связи обнаружены между содержанием брома в накипи питьевых вод и его концентрацией в волосах жителей Томской области.
Список литературы
1. Вернадский В.И. Живое вещество. М. : Наука, 1994. С. 19-314.
2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М. : Логос, 2000. - 627 с.
3. Selinus O. Essentials of medical geology. Impacts of the natural environment on public health. Elsevier Academic Press, 2005. 812 p.
4. Барановская Н.В., Рихванов Л.П., Игнатова Т.Н., Наркович Д.В., Денисова О.А. Очерки геохимии человека. М. : Изд-во ТПУ, 2015. 380 с.
5. Elemental concentrations of ambient particles and cause specific mortality in Santiago, Chile: a time series study / A. Valdes [et al.]. Environmental Health. 2012. Vol. 11. 82 p.
6. Перельман А.И. Геохимия. М. : Высшая школа, 1979. 423 с.
7. Essentiality of arsenic, bromine, fluorine and titanium for animal and man / M. Anke [et al.] // Proceedings Book 3rd International symposium on trace elements in human: new perspectives. Greece, 2001. P. 204-228.
References
1. Vernadskij V.I. Zhivoe veshchestvo. M. : Nauka, 1994. S. 19-314.
2. Alekseenko V.A. Ehkologicheskaya geohimiya. M. : Logos, 2000. 627 s.
3. Selinus O. Essentials of medical geology. Impacts of the natural environment on public health. Elsevier Academic Press, 2005. 812 p.
4. Baranovskaya N. V., Rihvanov L.P., Ignatova T.N., Narkovich D.V., Denisova O.A. Ocherki geohimii chelove-ka M. : Izd-vo TPU, 2015. 380 s.
5. Elemental concentrations of ambient particles and cause specific mortality in Santiago, Chile: a time series study / A. Valdes [et al.] // Environmental Health. 2012. Vol. 11. 82 p.
6. Perel'man A.I. Geohimiya. M. : Vysshaya shko-la, 1979. 423 s.
7. Essentiality of arsenic, bromine, fluorine and titanium for animal and man / M. Anke [et al.] // Proceedings Book 3rd International symposium on trace elements in human: new perspectives. Greece, 2001. P. 204-228.
8. Bromine is an essential trace element for assembly of collagen IV sceffolds in tissue development and architecture / S. McCall [et al.] // Cell. 2014. Vol. 157. P. 1380-1392.
9. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш [и др.]. М. : Медицина, 1991. 496 с.
10. Instrumental neutron activation analysis of urinary calculi / S.M. Lin [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters. 1985. Vol. 96, № 2. P. 153-160.
11. Pehrsson S., Lins L. The role of trace elements in uremic heart failure // Nephron. 1983. Vol. 34, № 2. P. 93-98.
12. Multielement XRF-analysis of blood from patients with dilated cardiomyopathy / A. Bumbalova, E. Hav-ranek, M. Harangozo et al. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters. 1991. Vol. 153, № 4. P. 257-265.
13. Ehmann W.D., Vance D.E. Studies of trace element involvement in human disease by in vitro activation analysis // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles. 1996. Vol. 203, № 2. P. 429-445.
14. Верховская И.Н. Бром в живом организме и механизм его действия. М. : АН СССР, 1962. 602 с.
15. Турецкая Э.С. Врачебное дело. 1963. № 7. P. 113-118.
16. Effect of high bromide levels in the organism on the biological half-life of iodine in the rat / S. Pavelka [et al.] // Biological Trace Element Research. 2001. Vol. 82, № 1-3. P. 125-132.
17. Impact of high bromide intake in the rat dam on iodine transfer to the sucklings / S. Pavelka [et al.] // Food and Chemical Toxicilogy. 2002. Vol. 40, № 7. P. 1041-1045.
18. Halogen speciation in the rat thyroid: Simultaneous determination of bromine and iodine by short-term INAA / S. Pavelka [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2008. Vol. 278, № 3. P. 575-579.
19. Effect of increased bromide intake on iodine excretion in rats / M. Vobecky [et al.] // Biological trace element research. 1996. Vol. 55. P. 215-219.
20. Zhuk L.I., Kist A.A. Human hair neutron activation analysis: analysis on population level and mapping // Czechoslovak Journal of Physics. 1999. Vol. 49. S. 1. P. 339-346.
21. Экология Северного промышленного узла г. Томска. Проблемы и решения / под ред. А.М. Адама. Томск : Изд-во ТГУ, 1994. 260 с.
22. Эколого-геохимические особенности природных сред Томского района и заболеваемость населения / Л.П. Рихванов, Е.Г. Язиков, Ю.И. Сухих, Н.В. Барановская и др. Томск : Курсив, 2006. 216 с.
23. Барановская Н.В. Закономерности накопления и распределения химических элементов в организмах природных и природно-антропогенных экосистем : автореф. дис. ... д. б. н. Томск, 2011. 46 с.
24. Рихванов Л.П., Рихванова М.М. Введение в радиоэкологию : учеб. пособие. Томск, 1994. 104 с.
25. Radioisotope contaminations from releases of the Tomsk-Seversk nuclear facility (Siberia, Russia) / F. Gauthier-Lafaye [et al.] // Journ. of Environmental Radioactivity. 2008. Vol. 99, № 4. P. 680-693.
8. Bromine is an essential trace element for assembly of collagen IV sceffolds in tissue development and architecture / S. McCall [et al.] // Cell. 2014. Vol. 157. P. 1380-1392.
9. Mikroehlementozy cheloveka / A.P. Avcyn, A.A. ZHavoronkov, M.A. Rish i dr. M. : Medicina, 1991. 496 s.
10. Instrumental neutron activation analysis of urinary calculi / S.M. Lin [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters. 1985. Vol. 96, No. 2. P. 153-160.
11. Pehrsson S., Lins L. The role of trace elements in uremic heart failure // Nephron. 1983. Vol. 34, No. 2 P. 93-98.
12. Multielement XRF-analysis of blood from patients with dilated cardiomyopathy / A. Bumbalova,
E. Havranek, M. Harangozo et al. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters. 1991. Vol. 153, No. 4. P. 257-265.
13. Ehmann W.D., Vance D.E. Studies of trace element involvement in human disease by in vitro activation analysis // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles. 1996. Vol. 203, No. 2. P. 429-445.
14. Verhovskaya I.N. Brom v zhivom organizme i mekhanizm ego dejstviya. M. : AN SSSR, 1962. 602 s.
15. Tureckaya EH.S. Vrachebnoe delo. 1963. №. 7. P. 113-118.
16. Effect of high bromide levels in the organism on the biological half-life of iodine in the rat / S. Pavelka [et al.] // Biological Trace Element Research. 2001. Vol. 82, No. 1-3. P. 125-132.
17. Impact of high bromide intake in the rat dam on iodine transfer to the sucklings. / S. Pavelka [et al.] // Food and Chemical Toxicilogy. 2002. Vol. 40, No. 7. P. 1041-1045.
18. Halogen speciation in the rat thyroid: Simultaneous determination of bromine and iodine by short-term INAA / S. Pavelka [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2008. Vol. 278, No. 3. P. 575-579.
19. Effect of increased bromide intake on iodine excretion in rats / M. Vobecky [et al.] // Biological trace element research. 1996. Vol. 55. P. 215-219.
20. Zhuk L.I., Kist A.A. Human hair neutron activation analysis: analysis on population level and mapping // Czechoslovak Journal of Physics. 1999. Vol. 49. S. 1. P. 339-346.
21. Ehkologiya Severnogo promyshlennogo uzla g. Tomska. Problemy i resheniya / pod red. A.M. Adama. Tomsk : Izd-vo TGU, 1994. 260 s.
22. Ehkologo-geohimicheskie osobennosti prirod-nyh sred Tomskogo rajona i zabolevaemost' naseleniya / L.P. Rihvanov, E.G. YAzikov, YU.I. Suhih, N.V. Bara-novskaya i dr. Tomsk : Kursiv, 2006. 216 s.
23. Baranovskaya N.V. Zakonomernosti nakop-leniya i raspredeleniya himicheskih ehlementov v or-ganizmah prirodnyh i prirodno-antropogennyh ehko-sistemah : avtoref. diss. ... d. b. n. Tomsk, 2011. 46 s.
24. Rihvanov L.P., Rihvanova M.M. Vvedenie v radioehkologiyu : ucheb. posobie. Tomsk, 1994. 104 s.
25. Radioisotope contaminations from releases of the Tomsk-Seversk nuclear facility (Siberia, Russia) /
F. Gauthier-Lafaye [et al.] // Journ. of Environmental Radioactivity. 2008. Vol. 99, No. 4. P. 680-693.
26. Геология и полезные ископаемые Западной Сибири / МПР РФ ; ОАО «Новосибирскгеология»; ОИГГМ СО РАН ; науч. ред. чл.-корр. РАН А.В. Каны-гин, канд. геол.-мин. наук В.Г. Свиридов. Новосибирск : Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. Т. 1. Геологическое строение. 228 с.
27. Арбузов С.И., Ершов В.В. Геохимия углей Сибири. Томск : Д-Принт, 2007. 466 с.
28. Межибор АМ. Экогеохимия элементов-примесей в верховых торфах Томской области : автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. Томск, 2009. 22 с.
29. Денисова О.А., Барановская Н.В., Рихва-нов Л.П., Сухих Ю.И., Черногорюк Г.Э. Микроэлементы и патология щитовидной железы в Томской области. Томск : STT, 2011. 190 с.
30. Радиационная экогенетика России / Н.Н. Ильинских, В.И. Булатова, А.М. Адам и др. Новосибирск : Крокус, 1998. 253 с.
31. Попов А.Я. Сравнительная характеристика заболеваний среди населения, проживающего в сельской местности на территориях, расположенных в северо-восточном и северо-западном направлениях от города Томска // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека : материалы Меж-дунар. конф., Томск, 22-24 мая 1996 г. Томск : Изд-во ТПУ, 1996. С. 334-337.
32. Состояние компонентов природной среды Томской области по данным эколого-геохимического мониторинга и здоровье населения / Л.П. Рихванов, Е.Г. Язиков, Н.В. Барановская [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. 2008. № 1 (85). С. 29-37.
33. Росляков Н.П. Биологическая роль микроэлементов. М. : Наука, 1983. С. 211-217.
34. Конарбаева Г.А. Галогены в почвах юга Западной Сибири. Новосибирск : СО РАН, 2004. 200 с.
35. Филимоненко Е.А. Эколого-геохимическая обстановка в районах расположения объектов теплоэнергетики по данным изучения нерастворимой и растворимой фаз снега (на примере Томской области : автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. Томск, 2015. 21 с.
36. Полянский Н.Г. Аналитическая химия элементов. Бром. М. : Наука, 1980. 248 с.
37. Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М. : Наука, 1960. 497 с.
Барановская Наталья Владимировна, доктор биол. наук, профессор, доцент, Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), [email protected]; Перминова Татьяна Анатольевна, аспирант, Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Технологический университет Труа (ТУТ), [email protected]; Ларатт Бертран, PhD, преподаватель-исследователь, Технологический университет Труа (ТУТ), [email protected]; Наркович Дина Владимировна, кандидат геол.-минерал. наук, старший преподаватель, Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), [email protected]; Денисова Ольга Александровна, кандидат мед. наук, ассистент, Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ), [email protected].
26. Geologiya i poleznye iskopaemye Zapadnoj Si-biri / MPR RF ; OAO "Novosibirskgeologiya"; OIGGM SO RAN ; nauch. red. chl.-korr. RAN A.V. Kanygin, kand. geol.-min. nauk V.G. Sviridov. Novosibirsk : Izd-vo SO RAN, NIC OIGGM, 1999. T. 1. Geologicheskoe stroe-nie. 228 s.
27. Arbuzov S.I., Ershov V.V. Geohimiya uglej Sibiri. Tomsk : D-Print, 2007. 466 s.
28. Mezhibor A.M. EHkogeohimiya ehlementov-primesej v verhovyh torfah Tomskoj oblasti : avtoref. dis. ... kand. geol.-min. nauk. Tomsk, 2009. 22 s.
29. Denisova O.A., Baranovskaya N.V., Rihva-nov L.P., Suhih YU.I., CHernogoryuk G.EH. Mikroehle-menty i patologiya shchitovidnoj zhelezy v Tomskoj oblasti. Tomsk : STT, 2011. 190 s.
30. Radiacionnaya ehkogenetika Rossii / N.N. Il'inskih, V.I. Bulatova, A.M. Adam i dr. Novosibirsk : Krokus, 1998. 253 s.
31. Popov A.Ya. Sravnitel'naya harakteristika zabolevanij sredi naseleniya, prozhivayushchego v sel's-koj mestnosti na territoriyah, raspolozhennyh v severo-vostochnom i severo-zapadnom napravleniyah ot goroda Tomska // Radioaktivnost' i radioaktivnye ehlementy v srede obitaniya cheloveka : materialy Mezhdunar. konf., Tomsk, 22-24 maya 1996 g. Tomsk : Izd-vo TPU, 1996. S. 334-337.
32. Sostoyanie komponentov prirodnoj sredy Tomskoj oblasti po dannym ehkologo-geohimicheskogo monitoringa i zdorov'e naseleniya / L.P. Rihvanov, E.G. Yazikov, N.V. Baranovskaya [i dr.] // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2008. № 1 (85). S. 29-37.
33. Roslyakov N.P. Biologicheskaya rol' mikro-ehlementov. M. : Nauka 1983. S. 211-217.
34. Konarbaeva G.A. Galogeny v pochvah yuga Zapadnoj Sibiri. Novosibirsk : SO RAN, 2004. 200 s.
35. Filimonenko E.A. Ehkologo-geohimicheskaya obstanovka v rajonah raspolozheniya ob"ektov teploehner-getiki po dannym izucheniya nerastvorimoj i rastvorimoj faz snega (na primere Tomskoj oblasti : avtoref. dis. ... kand. geol.-min. nauk. Tomsk, 2015. 21 s.
36. Polyanskij N.G. Analiticheskaya himiya ehle-mentov. Brom. M. : Nauka, 1980. 248 c.
37. Vojnar A.I. Biologicheskaya rol' mikroehle-mentov v organizme zhivotnyh i cheloveka. M. : Nauka, 1960. 497 s.
Baranovskaya Natalia Vladimirovna, Doctor of Biological Sciences, Professor, Associate Professor, National Research Tomsk Polytechnic University (TPU), [email protected]; Perminova Tatiana Anatolyevna, PhD student, National Research Tomsk Polytechnic University (TPU), University of technology of Troyes (UTT), [email protected]; Laratt Bertrand, PhD, Researcher, University of technology of Troyes (UTT), [email protected]; Narkovich Dina Vladimirovna, Candidate of Geological-mineralogical Sciences, Senior lecturer, National Research Tomsk Polytechnic University (TPU), [email protected]; Denisova Olga Alexan-drovna, Candidate of Medical Sciences, Assistant, Siberian State Medical University, [email protected].
Статья поступила в редакцию 16 марта 2016 г.
