CC BY
78
[гиена и санитария 2/2014
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 614.7:616-092.11(477)
Белецкая Э.Н., Онул Н.М., Главацкая В.И., Антонова Е.В., Головкова Т.А.
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ БИОКОРРЕКЦИЯ ЭКОЛОГОЗАВИСИМЫХ СОСТОЯНИЙ У КРИТИЧЕСКИХ групп населения
ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», 49027, Днепропетровск, Украина
В статье рассмотрена проблема загрязнения окружающей среды и организма человека тяжелыми металлами, эффективности индивидуальной биокоррекции у критических групп населения — беременных и детей техногенно загрязненных территорий. Установлено, что, несмотря на соответствие содержания абиотических тяжелых металлов их ПДК в окружающей среде, концентрации свинца и кадмия в организме в 1,6-15,4 раза превышают физиологические нормы, что сопровождается существенным дефицитом эссенциальных микроэлементов. Доказано, что подобная ситуация приводит к снижению у детей умственной работоспособности и способности к обучению, а также к различным осложнениям у беременных.
Полученные результаты послужили научным обоснованием целесообразности проведения биокоррекции микроэлементного дисбаланса и экологозависимых состояний у населения промышленного региона. Доказана высокая клинико-гигиеническая эффективность подобной биокоррекции, что является научным обоснованием широкого внедрения пектинсодержащих препаратов для укрепления здоровья, предупреждения экологозависимых состояний и повышения адаптационных возможностей организма.
Ключевые слова: тяжелые металлы; биомониторинг; экологозависимые состояния; биокоррекция.
BeletskayaE. N., OnulN. M., Glavatskaya VI., АМопоуаE. V., Golovkova T. A. — CLINICAL AND HYGIENIC SUBSTANTIATION OF INDIVIDUAL BIOCORRECTION FOR ECOLOGICALLY DEPENDENT CONDITIONS IN THE CRITICAL GROUPS OF THE POPULATION OF UKRAINIAN INDUSTRIAL AREAS
Dnepropetrovsk Medical Academy, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49027
In the article there is considered the problem ofpollution of the environment and human body with heavy metals, the effectiveness of individual biocorrection in critical groups of the population - pregnant women and children residing in technologically contaminated areas. In spite of the correspondence of the content of abiotic heavy metals to their MACs in the environment, the concentration of lead and cadmium in the internal environment of the organism in 1,615,4 times was found to exceed physiological norms that accompanied by a significant deficiency of essential trace elements. Similar situation has been proved to lead to a reduction in mental health and ability to learn in children, as well as to the various complications in pregnancy.
The obtained results served as the scientific substantiation of the feasibility of biocorrection of the trace element imbalance ecological dependent states in the population of the industrial region. The proved high clinical effectiveness of this hygienic biocorrection is a scientific justification for widespread introduction ofpectin preparations for health promotion, prevention of ecologically dependent states and increasing the adaptive capacity of the organism.
Key words: heavy metals, biomonitoring, ecologically dependent states, biocorrection
В последние десятилетия наблюдаются устойчивые негативные тенденции в состоянии здоровья населения, обусловленные воздействием неблагоприятных экологических факторов [1, 2]. Проблема экологически детерминированной патологии особенно актуальна для индустриально развитых регионов Украины, к которым относится Днепропетровская область — центр промышленной индустрии Украины, где на площади 31,9 тыс. км2 (5,3% территории страны) формируется 70% общегосударственных выбросов только в атмосферу за счет промышленных и транспортных источников загрязнения [2].
Среди большого разнообразия факторов, влияющих на человека, ведущее место принадлежит химическим, в спектре которых особое место занимают тяжелые металлы (ТМ) [3]. Учеными кафедры общей гигиены ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины» на протяжении 30-летнего периода накоплены обширные данные об уровне техногенного загрязнения ТМ среды обитания промышленных городов области, выявлены ведущие закономерности их миграции в системах окружающая среда-организм человека и мать-плод, а также установлены основные особенности механизма влияния ксенобиотиков на донозологические показатели, заболеваемость и смертность населения [4—7].
для корреспонденции: Белецкая Элеонора Николаевна, be-litska@dsma.dp.ua
Стабильность химического состава организма является одним из важных условий нормального его функционирования, поэтому дисбаланс макро- и микроэлементов, обусловленный влиянием комплекса факторов внешней и внутренней среды, приводит к разнообразным нарушениям в состоянии здоровья [8].
На сегодняшний день проблема микроэлементозов выходит на первый план среди актуальных и нерешенных вопросов профилактической медицины, а в отдельных случаях [1] достигает национальных масштабов. В то же время полностью сбалансировать макро- и микроэлементный состав рациона питания современного человека только за счет потребления натуральных пищевых продуктов сегодня почти невозможно [9], особенно в условиях промышленно загрязненных территорий [2, 4]. Наиболее перспективным направлением в решении данной проблемы наряду с обогащением минеральными веществами продуктов питания [10] является использование средств биокоррекции (БК) на основе пектина, общие принципы которой предложены И.М. Трахтенбергом [11] и Б.А. Кацнельсоном [12].
Выявление и оценка микроэлементного дисбаланса с его последующей коррекцией является перспективным направлением профилактической медицины, позволяет научно обосновать решение ряда теоретических и особенно практических проблем, укрепить здоровье и человека, и популяции в целом.
34
Целью наших исследований явилась клиникогигиеническая оценка эффективности внедрения средств БК для повышения адаптационных возможностей организма и нормализации микроэлементного статуса среди критических групп населения техногенно напряженных территорий.
Материалы и методы
В данной статье представлены результаты исследований эффективности индивидуальной БК у критических групп населения - беременных и детей техногенно загрязненных территорий с повышенным содержанием свинца в крови. Исследования проведены у 89 беременных в возрасте 25—30 лет во II триместре нормально протекающей беременности, а также у 103 практически здоровых детей 5—6-летнего возраста, проживающих в промышленных районах г. Днепропетровска. У всех обследованных до и после употребления пектинсодержащих препаратов определяли содержание микроэлементов (свинца, кадмия, цинка и меди) в биосубстратах методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии; активность 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК) в моче биохимическим методом, принцип которого основан на спектрофотометрии продукта реакции пиррола с реактивом Эрлиха. У детей, кроме того, оценивали психофизиологическое состояние: особенности мышления (тест Равен, комбинаторика, сравнение по форме), памяти («вербальная память»), внимание (корректурная проба, «перепутанные линии»), уровень общей информированности («беседа»), уровень трудоспособности, выносливости (теппинг-тест), развития речи [13].
Для проведения курса БК применяли трехкомпонентную пектинсодержащую диетическую добавку «Таблетки, капсулы и драже пектиновое» (Ассоциация «Сума технологш», г. Киев), (ТУ 15.8 - 16475490.001-2001, заключение государственной санитарно-гигиенической экспертизы от 26.05.09 № 05.03.02-04/30459). Беременные употребляли пектиновые препараты на протяжении 21 дня по 12 драже в сутки, в 3—4 приема, после еды, запивая жидкостью. Длительность курса пектинопрофилактики у дошкольников составила 28 дней, на протяжении которых они употребляли по 4 драже в сутки по схеме 1 драже в завтрак, 2 - в обед, 1 — в полдник, после еды, запивая жидкостью в соответствии с требованиями методических рекомендаций, утвержденных МЗ Украины [14].
Для первичной подготовки таблиц и промежуточных расчетов использовался пакет Microsoft Excel. Основная часть математической обработки выполнена с использованием стандартного статистического пакета STATISTICA 5.5.
Результаты и обсуждение
На фоне относительного санитарно-гигиенического благополучия объектов окружающей среды г. Днепропетровска по содержанию в них ТМ [4, 5, 7] в организме его жителей наблюдается существенное превышение нормативов содержания свинца и кадмия, что особенно характерно для беременных и детей, у которых оно превышает нормы в 1,5—15,4 раза, что может быть обусловлено как кумулятивными способностями металлов, так и несовершенством их гигиенической регламентации в объектах окружающей среды [2].
Так, среднее содержание свинца и кадмия в крови беременных составляет соответственно 0,31 ± 0,02 и 0,077 ± 0,05 мг/л, что в 2,07 и 15,4 раза выше нормативных зна-
чений [1, 15]. Содержание свинца и кадмия в крови детей, проживающих в различных районах г. Днепропетровска, составляет в среднем 15,6 ± 3,64 и 49,82 ± 0,83 мкг/дл соответственно, что в 1,6—5 раз выше физиологического уровня. У 70—100% обследованных детей концентрация свинца в крови определялась на уровне, вызывающем нарушения интеллектуального развития [1].
Содержание свинца в других биосредах (моча, волосы) у детей дошкольного возраста также превышает соответствующие физиологические уровни до 12,8 раза, что может расцениваться как металлоносительство или начальные стадии интоксикации организма [3]. Следует отметить, что среднее содержание данного ксенобиотика в волосах детей находится на лимитирующем уровне по коэффициенту интеллекта - 8—9 мкг/г [1], хотя анализ индивидуальных значений свидетельствует о его превышении у 73—78% детей. У беременных содержание свинца и кадмия в моче составляет 0,04 ± 0,003 и 0,08 ± 0,008 мг/л, что соответствует данным литературы для населения других промышленных регионов [15].
Следует подчеркнуть, что на фоне превышения содержания абиотических ТМ в организме беременных и детей отмечается дефицит эссенциальных микроэлементов. Так, содержание цинка в крови дошкольников и беременных ниже нормального уровня на 7—50,8%, меди — на 5,3—43,1%, что может характеризоваться как развитие цинк- и медьдефицитных состояний у данной группы населения [2, 4].
Увеличение концентрации свинца в биосубстратах детей и беременных закономерно сопровождается повышением в моче активности 5-АЛК как типоспецифического биохимического маркера для данного токсиканта. Ее уровень выше рекомендуемой нормы в 1,2—1,9 раза, что свидетельствует о напряжении порфиринового обмена в организме в связи с влиянием свинца [5, 6].
Таким образом, данные проведенного нами биомониторинга подтвердили предположение о значительной техногенной нагрузке ксенобиотиками организма человека в условиях промышленных территорий, сочетающейся с дефицитом эссенциальных микроэлементов [4, 6, 7], что подчеркивает потенциальную опасность даже малых концентраций токсикантов в окружающей среде для населения [2].
На основании математического анализа полученных результатов доказано, что накопление ТМ в организме детей влияет на функциональное состояние центральной нервной системы, отражается на их умственной работоспособности и способности к обучению [6, 14]. Что касается беременных, то в более ранних эпидемиологических исследованиях [2] установлена связь таких репродуктивных нарушений, как анемия, гестозы, хроническая фетоплацентарная недостаточность, преждевременное отхождение околоплодных вод, с избытком свинца и кадмия (г = 0,61-0,99) и недостатком цинка и меди (г = —0,78...—0,99) в организме [4, 5]. Такая ситуация, возможно, обусловлена развитием метаболических нарушений в организме на фоне дисбаланса микроэлементов, что приводит к снижению адаптационнокомпенсаторных резервов организма, ухудшению здоровья, в частности репродуктивного, снижению уровня интеллектуального развития у детей и т. п.
Данные эпидемиологических, клинико-гигиенических исследований послужили основанием для проведения курса БК экологозависимых состояний у критических групп населения. Результаты выполненной нами БК свидетельствуют о положительном ее влиянии на
35
[гиена и санитария 2/2014
мг/л
Содержание свинца и кадмия в крови и моче беременных до и после БК с использованием пектинсодержащих препаратов.
содержание ТМ в индикаторных биосредах и порфири-новый обмен у беременных и дошкольников, а также на психофизиологическое состояние у детей 5—6-летнего возраста [14]. Уровень свинца в крови беременных и детей достоверно снизился на 29—32%, кадмия - на 14,3% при одновременном повышении их концентраций в моче (см. рисунок) и снижении активности 5-АЛК до 66,4%. Усиление экскреции токсических металлов является закономерным результатом интенсивного поступления их соединений из депонирующих тканей и может рассматриваться как положительный результат БК с использованием пектинсодержащих препаратов.
Следует отметить, что БК также положительно повлияла и на содержание эссенциальных микроэлементов. Так, содержание меди и цинка в крови детей достоверно увеличилось на 7—7,5% и составило 64,20 ± 12,12 и 116,83 ± 8,45 мкг/дл соответственно. До проведения БК у 85% обследованных содержание цинка в волосах было меньше нижнего физиологического уровня — 125 мкг/г, с которого начинается цинкдефицитное состояние у детей дошкольного возраста. После БК средняя концентрация цинка только у 35% обследованных не достигала нормы, что может быть оценено как процесс нормализации обмена цинка под влиянием БК. У беременных женщин содержание меди и цинка в крови достоверно возросло на 5—10%. При этом БК не повлияла на концентрации меди и цинка в моче у детей и беременных, что также может расцениваться как положительный эффект, поскольку большинство сорбентов, как правило, ускоряют ренальную элиминацию микроэлементов.
Прием пектиновых препаратов существенно улучшил психофизиологическое состояние у дошкольников: у 43,85% обследованных повысилась концентрация внимания, у 80% улучшилась умственная деятельность и ее выносливость, вдвое увеличился уровень невербального интеллекта.
Вместе с тем следует подчеркнуть необходимость тщательного изучения показаний и мер предосторожности при применении различных биологически активных препаратов, а также учета разнообразных индивидуальных особенностей организма человека при назначении и проведении БК [7].
Выводы. 1. Несмотря на относительно низкое содержание ТМ в объектах окружающей среды в пределах ПДК, комплексное и постоянное их воздействие на население промышленного города обусловливает «загрязнение» внутренней среды организма, что является реальной угрозой здоровью населения и ставит вопрос о надежности существующих ПДК тяжелых металлов в
объектах окружающей среды и необходимости их ужесточения.
2. Микроэлементный состав организма беременных и детей промышленного города характеризуется выраженным дисбалансом в виде повышенного содержания абиотических и пониженного содержания биотических элементов, что свидетельствует о потенциальной возможности развития цинк- и медьдефицитных состояний и формирования экологозависимых состояний техногенного происхождения у данного контингента населения.
3. БК пектинсодержащими препаратами, проведенная у критических групп населения - беременных и дошкольников промышленно загрязненных территорий, подтвердила ее высокую клинико-гигиеническую эффективность, что является научным обоснованием широкого использования средств на основе пектина для нормализации микроэлементного статуса и повышения адаптационных возможностей организма, укрепления здоровья, ускорения обратимости экологозависимых состояний.
Литер атура
1. Ревич Б.А., Авалиани С.Л., Тихонова Г.И. Экологическая эпидемиология: Учебник для высш. учеб. заведений. Москва: Академия; 2004.
2. Сердюк А.М., Белецкая Э.Н., Паранько Н.М., Шматков Г.Г. Тяжелые металлы внешней среды и их влияние на репродуктивную функцию женщин. Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС; 2004.
3. Боев В.М., Быстрых В.В., Верещагин Н.Н. и др. Биоэлементы и донозологическа диагностика. Микроэлементы в медицине. 2004; 5 (4): 17-20.
4. Бшецька Е.М. Пгieнiчна характеристика важких металiв у навколишньому середовищi та гх вплив на репродук-тивну функцiю жток: Автореф. дис. ... докт. мед. наук Дншропетровськ; 1999.
5. Головкова Т.А. Важт метали як фактор ризику для здоров’я населення: Автореф. дис. ... канд. мед. наук Дншропетровськ; 2004.
6. Главацька В.1. Комплексна гшетчна оцткарегiональних осо-бливостей забруднення об’eктiв навколишнього середовища свинцем i його впливу на показники здоров’я дтей: Автореф. дис. ... к.мед.н. Дншропетровськ; 2006.
7. Онул Н.М. Гшетчна характеристика вмкту селену в об’ектах навколишнього середовища i органiзмi людини та його вплив на показники здоров’я населення екологiчно несприятливого регюну: Автореф. дис. ... канд. мед. наук Дншропетровськ; 2008.
8. Скальный А.В. Микроэлементозы человека (диагностика и лечение). 2-е изд. Москва: Изд-во КМК; 2001.
9. Сердюк А.М., Гулич М.П. Политика в области питания населения - главный приоритет государства. Окружающая среда и здоровье. 2002; 3: 8-11.
10. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Новосибирск; 2004.
11. Трахтенберг И.М., Демченко П.И., Козлов К.П. Применение пектинсодержащих энтеросорбентов в целях профилактики нарушения здоровья при сочетанном действии тяжёлых металлов, пестицидов и радиации. Информац. письмо Министерства по делам науки и технологий № 4-97. Киев; 1997.
12. Дегтярева Т.Д., Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И. и др. Использование биологически активных веществ в профилактике токсического действия некоторых тяжелых металлов. Гигиена и санитария. 2001; 6: 71-3.
13. Барташников А.А., Барташникова И.А. 1нтелектуальна протека. Тренування штелектуальних i творчих зд1бностей
36
дней 6 рокв. Стутнь 1. Методичний поабник. Льв1в: Оскар; 1996.
14. Бшецька Е.М., Антонова О.В., Головкова Т.А., Главаць-ка B.I., Онул Н.М., Стусь В.П. та ш. Бiопрофiлактика роз-витку екозалежно! патологи у критичних верств населення шдус^альних мiст. Методичнi рекомендаци (МР 2.2.12164-2009). Саттарний лгкар Украти. 2010; 2: 79-104.
15. Основные показатели физиологической нормы у человека: Руководство для токсикологов. Под ред. И.М. Трахтенберга. Киев: ИД «Авиценна»; 2001.
References
1. Revich B.A., Avaliani S.L., Tikhonova G.I. Environmental Epidemiology: A Textbook for higher education institutions. Moscow: Akademiya; 2004 (in Russian).
2. Serdyuk A.M., Beletskaya E.N., Paran’ko N.M., Shmatkov G.G. Heavy metals and their environmental impact on the reproductive function of women. Dnepropetrovsk: ART-PRESS; 2004 (in Russian).
3. Boev VM., Bystrykh V.V., Vereshchagin N.N. et al. Bioelements and prenosological diagnostics. Mikroelementy v meditsine. 2004; 5 (4): 17-20 (in Russian).
4. Bilets’ka E.M. Hygienic characteristics of heavy metals in the environment and their impact on the reproductive function of women. Dr. med. sci. diss. Dnipropetrovs’k; 1999 (in Ukrainian).
5. Golovkova T.A. Heavy metals as a risk factor for health. PhD. med. sci. diss. Dnipropetrovs’k; 2004 (in Ukrainian).
6. Glavats’ka VI. Complex hygienic assessment of regional characteristics of the environmental pollution with lead and its effects on health indicators of children. PhD. med. sci. diss. Dnipropetrovs’k; 2006 (in Ukrainian).
7. Onul N.M. Hygienic characteristic of selenium content in the
environment and the human body and its impact on health indicators ecologically unfavorable regions. PhD. med. sci. diss. Dnipropetrovs’k; 2008 (in Ukrainian).
8. Skalnyy A.V Human microelementoses (diagnosis and treatment). 2nd ed. Moscow: Publishing House KMK; 2001 (in Russian).
9. Serdyuk A.M., Gulich M.P. Nutrition Policy in the population -the main priority of the state. Okruzhayushchaya sreda i zdorov’e . 2002; 3: 8-11 (in Russian).
10. Spirichev VB., Shatnyuk L.N., Poznyakovskiy VM. Food fortification with vitamins and minerals. Novosibirsk: Sib.Univ. Publ.; 2004 (in Russian).
11. Trakhtenberg I.M., Demchenko PI., Kozlov K.P. Application of pectin enterosorbents to prevent health problems in combined effects of heavy metals, pesticides and radiation. Information letter from the Ministry of Science and Technology N 4-97. Kiev; 1997 (in Russian).
12. Degtyareva T.D., Katsnel’son B.A., Privalova L.I. et al. Using the biologically active substances in the prevention of toxic effects of some heavy metals. Gigiena i sanitariya. 2001; 6: 71-3 (in Russian).
13. Bartashnykov A.A., Bartashnykova I.A. Intellectual playground. Training of intellectual and creative abilities of children 6 years old. Stage 1. Methodical manual. Lviv: Oscar; 1996 (in Ukrainian).
14. Bilets’ka E.M., Antonova O.V., Golovkova T.A., Glavats’ka VI., Onul N.M., Stus’ V.P. et al. Biological Prevention of ecologically dependent pathology in critical populations of industrial cities. Methodical recommendations (MR 2.2.12-164-2009). Sanitary Doctor of Ukraine. 2010; 2: 79-104 (in Ukrainian).
15. The main indicators ofphysiological norm in humans: a guide for toxicologists / Edited by I.M. Trakhtenberg. Kiev: ID «Avitsen-na»; 2001 (in Russian).
Поступила 15.02.13 Received 15.02.13
© С.А. МУН, А.Н. ГЛУШКОВ, 2014
УДК 614.72:616.24-006.04-055.1]:312.6(571.17)
Мун С.А., Глушков А.Н.
РАСЧЕТ ПРОГНОЗОВ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ РАКОМ ЛЕГКОГО У МУЖЧИН В СВЯЗИ
с техногенным загрязнением атмосферы в кемеровской области
ФГБУН «Институт экологии человека» СО РАН, 650065, Кемерово
В работе описаны варианты моделей корреляционно-регрессионного анализа (линейная, степенная, показательная и гиперболическая) для нахождения взаимосвязи показателей заболеваемости раком легкого мужского населения и техногенных выбросов в атмосферу Кемеровской области. После анализа каждой модели была выбрана наиболее адекватная для описания зависимости онкологической заболеваемости от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В дальнейшем эта модель послужила для расчета среднесрочного прогнозирования заболеваемости раком легкого мужчин в зависимости от фактического количества техногенных выбросов в атмосферу в предыдущие годы.
Ключевые слова: рак легкого; выбросы в атмосферу; регрессионный анализ; прогнозирование заболеваемости.
Mun S.A., Glushkov A.N. - CALCULATION OF PROGNOSES OF LUNG CANCER IN MALES FROM TECHNOGENIC CONTAMINATION OF ATMOSPHERE IN THE KEMEROVO REGION
Institute of Human Ecology of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, Kemerovo, Russia Federation, 650065
In this paper there are described the variants of the models of the regression analysis (linear, exponential, exponential and hyperbolic) for the detection of relationships between the lung cancer rate in the male population and anthropogenic emissions in the Kemerovo region. After analyzing of the each model there was chosen the one seemed to be the most adequate to describe the dependence of cancer incidence from pollutant emissions into the atmosphere. At a later stage this model has served for the calculation of the medium-term forecasting of lung cancer rate in males in the dependence on the actual number of man-made emissions in previous years.
Key words: lung cancer, emissions, regression analysis, forecasting incidence для корреспонденции: Мун Стелла Андреевна, stellamun@yandex.ru
37
