CC BY
54
Секция 1. Биология
Taumuratova Gozzal Naurizbaevna, the National University of Uzbekistan,
senior scientific researcher, Tashkent, Uzbekistan E-mail: svetmamb@mail.ru
Mambetullaeva Svetlana Mirzamuratovna, DrSciBiol, prof. Karakalpak State University,
Karakalpakstan, Uzbekistan
Quantitative assessment of influence of anthropogenous pollutants of environment of Karakalpakstan on incidence of the population of SD of the I type
Abstract: Results of the analysis of interrelation of data of long-term environmental monitoring of a state of environment are given in article and indicators of incidence of the population by diabetes of the I type of the Republic of Karakalpakstan.
Keywords: Karakalpakstan, environmental monitoring, population, indicators, pollution, diabetes of the I type.
Таумуратова Гоззал Наурызбаевна, Национальный университет Узбекистана, старший научный сотрудник- соискатель, г. Ташкент, Узбекистан
E-mail: svetmamb@mail.ru
Мамбетуллаева Светлана Мирзамуратовна, доктор биологических наук, профессор, Каракалпакский государственный университет, Каракалпакстан, Узбекистан
Количественная оценка влияния антропогенных загрязнителей окружающей среды Каракалпакстана на заболеваемость населения СД I типа
Аннотация: В статье приведены результаты анализа взаимосвязи данных многолетнего экологического мониторинга состояния окружающей среды и показателей заболеваемости населения сахарным диабетом I типа в Республике Каракалпакстан.
Ключевые слова: Каракалпакстан, мониторинг, окружающая среда, население, индикаторы, загрязнение, сахарный диабет I типа.
Проблема сахарного диабета (СД) является актуальной медико-социальной проблемой, относящейся к приоритетам национальных систем здравоохранения практически всех стран мира [3; 5]. Рост заболеваемости СД наблюдается независимо от успехов, достигнутых в изучении разных аспектов развития заболевания, разработки новых способов диагностики, внедрения современных методов лечения.
По данным ВОЗ СД I типа страдает один из каждых 500 детей и один из 200 подростков с наибольшей выраженностью пика заболеваемости в возрасте 7-11 лет [11]. Согласно современной концепции, СД I типа развивается вследствие воздействия факторов внешней среды на генетически предрасположенный организм, причем вклад генетических факторов в развитие данного заболевания составляет 60-80% [5]. Вместе с тем специалистами установлено, что отличия связаны не только с различной степенью генетической предрасположенности в этнических группах, но и с фак-
торами окружающей среды, соотношение влияния которых составляет примерно от 30% до 70% [4; 12]. Исследованиями установлено, что распространенность СД I типа в разных странах неодинакова. Пока не ясен вопрос о том, что является причиной данного феномена. Наибольшая частота СД I типа обнаружена в Финляндии, несколько меньшая — в Швеции и Норвегии [14]. Минимальные значения распространенности СД 1 отмечены в Японии и Мексике. Кроме того, частота СД I типа среди представителей разных этносов, проживающих на одной территории, различается [1; 2; 6; 14].
Генетические исследования, проводимые специалистами среди различных этнических групп, представляют несомненный интерес, так как генетические факторы остаются стабильными [1; 2; 7]. Использование межпопуляционного подхода при изучении ассоциаций генов является одним из наиболее перспективных для установления генетических основ СД.
В настоящее время недостаточно научных иссле-
13
Section 1. Biology
дований, посвященных влиянию на заболеваемость СД I типа у населения различных объектов биосферы, подверженных антропогенному загрязнению [2; 7], в том числе и в условиях экологической ситуации Республики Каракалпакстан, являющейся эпицентром Аральского экологического кризиса [6]. Практически отсутствуют работы, подтверждающие причинно-следственную связь между заболеваемостью СД I типа и факторами внешней среды [5; 12; 14]. Остается неизученным механизм воздействия антропогенных загрязнителей на инициацию процесса в поджелудочной железе, приводящего к деструкции ß-клеток и сахарному диабету [5].
Основная цель исследования — проведение количественной оценки влияния антропогенных загрязнителей окружающей среды Республики Каракалпакстан на заболеваемость населения СД I типа с использованием математической модели [8].
Методология исследования основана на международных принципах организации и проведения медико-экологических исследований. Всего было проанализировано 1580 случаев СД I типа у взрослых и 358 случая детей и подростков за многолетний период (2002-2012 гг.).
Согласно проведенной территориальной дифференциации Республики Каракалпакстан [10], нами были выбраны: северные районы — районы высокого экологического риска — Муйнакский, Тахтакупыр-ский и Кунградский, центральные районы — районы экологического риска — Нукусский, Кегейлийский, Ходжелийский, а также южные районы — районы с условно благоприятными экологическими условиями проживания — Амударьинский, Берунийский, Элликкалинский и Турткульский.
Для анализа тренда показателей заболеваемости рассчитывались абсолютный прирост/убыль, темп роста/снижения, темп прироста. Для корректного сравнения заболеваемости учитывались стандартизованные коэффициенты заболеваемости методом прямой стандартизации, при которой заболеваемость рассматривалась для стандартной человеческой популяции взрослых и детей. В экологической характери-
стике учитывались: количество различных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух территорий от стационарных источников; количество пестицидов, внесенных в почву; количество загрязняющих веществ в составе сточных вод, сбрасываемых в открытые водоемы, а также состояние качества питьевой воды, используемой населением Каракал-пакстана.
На начальном этапе исследований в результате многолетнего экологического мониторинга состояния окружающей среды и показателей заболеваемости населения установлены особенности экологической ситуации в Республике Каракалпакстан, к которым относятся значительные загрязнения атмосферного воздуха, питьевых вод, сельскохозяйственных угодий, водных объектов хозяйственными и бытовыми сточными водами [6; 9; 13].
Для доказательства количественного влияния антропогенных загрязнителей на заболеваемость населения СД I типа были построены математические модели с вычислением коэффициента детерминации (R2), отражающего доли влияния каждого загрязняющего фактора [8; 11]. На основании проведенных исследований установлено, что доля влияния неблагоприятных факторов внешней среды на эпидемиологические показатели СД I типа увеличивается по мере нарастания экологической нагрузки. На экологически благоприятных территориях Каракалпакстана заболеваемость СД I типа оказывается зависимой от экологических факторов в 4,25% случаев, на экологически условно благоприятных — в 10,15% случаев, на экологически неблагоприятных — в 13,75% случаев (табл.).
Полученные результаты свидетельствуют о возросшем вкладе пестицидных нагрузок не только на детский организм, но и на организм взрослого населения, проживающих на территориях с экологически неблагоприятным состоянием, что, вероятно, обусловливает экологически зависимое повреждение эндокринной функции поджелудочной железы с инициацией развития СД I типа в 7,24% случаев.
Таблица 1. Вклад влияния антропогенных загрязнений на заболеваемость населения СД I типа в зависимости от экологического состояния окружающей среды Республики Каракалпакстан (%)
Общая заболеваемость населения Болезни эндокринной системы Заболеваемость СД I типа
1 2 3 4
Территории с условно благоприятными экологическими условиями
Загрязнение атмосферного воздуха 8,52 2,24 0,76
14
Секция 1. Биология
1 2 3 4
Загрязнение почвы пестицидами 2,50 1,29 1,15
Качество питьевой воды и загрязненные сточные воды -1,95 4,77 2,34
Множественный коэффициент детерминации R2 12,97* 8,30 4,25
Территории с состоянием экологического риска
Загрязнение атмосферного воздуха 10,28 5,22 1,14
Загрязнение почвы пестицидами 6,48 -6,31 -5,37
Качество питьевой воды и загрязненные сточные воды -1,34 3,42 3,64
Множественный коэффициент детерминации R 2 18,10* 14,95 10,15
Территории с состоянием высокого экологического риска
Загрязнение атмосферного воздуха 10,67 9,23 2,16
Загрязнение почвы пестицидами 12,35 8,34 -7,24
Качество питьевой воды и загрязненные сточные воды -8,50 -6,58 4,35
Множественный коэффициент детерминации R 2 31,52* 24,15 13,75
Примечание: для стандартизованных коэффициентов дискриминантной функции учитываются только абсолютные значения показателя.
Доля чрезмерно загрязняющих веществ в составе сточных вод, сбрасываемых в открытые водоемы, а также качество питьевой воды не соответствующие нормативам ГОСТа (ГОСТ 950-2011 — Вода питьевая), увеличивают свое влияние на возникновение СД I типа на обследуемых территориях республики и инициируют его развитие (от 2,34% до 4,35%). Таким образом, выявлено, что из большого количества внешних загрязнителей окружающей среды патогенетически значимыми в формировании СД I типа у населения в экологических условиях Республики Каракалпакстан являются ксенобиотики в атмосферном воздухе, пестициды, азотные удобре-
ния, хлор- и фосфорорганические вещества, попадающие в организм человека через дыхательные пути, воду и продукты питания [9]. Доля влияния неблагоприятных факторов внешней среды на эпидемиологические показатели СД I типа увеличивается по мере нарастания экологической нагрузки. Из рассмотренных территорий Каракалпакстана экологически условно благоприятное состояние внешней среды со средними и низкими уровнями загрязнения имеет место в центральных и южных районах, а экологически неблагоприятное состояние среды обитания с высокими уровнями загрязнения — в северных районах Республики Каракалпакстан.
Список литературы:
1. Балаболкин М.И, Дедов И. И. Генетические аспекты сахарного диабета///Сахарный диабет. 2000. - № 1 -С. 2-9.
2. Веремчук Л. В. Экологическая обусловленность заболеваний сердечно-сосудистой системы и щитовидной железы в Приморском крае//Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2009. № 4-5. Т. 39-40. -С. 31 -33.
3. Гарипова М. И. Изучение механизмов транспорта инсулина в крови человека.//Вестник Оренбургского государственного университета. - 2007. - № 75. - С. 72-74.
15
Section 1. Biology
4. Гичев Ю. П. Загрязнение окружающей среды и экологическая обусловленность патологии человека. Новосибирск: Наука. - 2003. - 136 с.
5. Дедов И.И, Шестакова М. В. Сахарный диабет.- М.: Универсум паблншннг. - 2003. - 456 с.
6. Ещанов Т. Б., Бисалиев Н. Б. Здоровье населения Республики Каракалпакстан при сложившейся экологической ситуации//Экологические основы изучения проблем Приаралья: Материалы науч.-прак. конф. с междунар. участием. - Нукус: 1999. - Т. 2. - С. 34-35.
7. Звиняковский Я. И. Влияние комплекса факторов окружающей среды на заболеваемость населения//Ги-гиена и санитария. 1979. - № 4. - С. 7-11.
8. Иберла К. Факторный анализ. - М.: Статистика, 1980. - 398 с.
9. Курбанов А. Б., Ещанов Т. Б., Константинова Л. Г., Косназаров К. А. Пестициды, применяемые в Республике Каракалпакстан.- Нукус.- Каракалпакстан, 2003. - 136 с.
10. Константинова Л. Г., Реймов Р. Р. Пространственная дифференциация территории Южного Приаралья как зона экологического бедствия://Вестник ККО АН РУз. 1992. - С. 3-8.
11. Черняк, И. Ю. Шашель В. А., Лопатина Л. М. Использование индексного метода для оценки экологических условий проживания детей//Сб. матер. III Межд. постоянно действующий конгресс «Экология и дети». -Анапа, 2006. С. 129-130.
12. Hayes C. Environmental risk factors//Cleft lip and palate. From Origin to Treatment. Oxford: Oxford University Press, 2002. - P. 159-169.
13. Kudaybergenova U. K., Mambetullaeva S. M. Role of ecological factors in incidence formation population of Karakalpakstan//Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. - 2014. - № 1. - P.3-7.
14. Williams G- Handbook of diabetes t G. Williams. J.C Pickup. UK.: Blaekwell Science. - 2003-242p.
Ulitko Maria Valeryevna, Ural Federal University named afterthe first President of Russia B. N. Yeltsin, docent, Institute of Natural Sciences
E-mail: Maria.ulitko@mail.ru Gimal’tinova Alina Rafisovna, Ural Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin, student, Institute of Natural Sciences
Medvedeva Svetlana Ur’evna, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Senior Researcher, Laboratory of morphology and biochemistry
Malakhov Vladimir Vasil’evich, Scientific Research Institute of Social synergetics and traditional medicine, Gmb, Professor E-mail: mafomv@gmail.com
Researching of the effects of low-frequency pulsed electric and magnetic signals from physiotherapeutic stand-alone device «Tiline-EM» on the vital activity of cells in culture
Abstract: The paper presents the results of experimental studies of the effects of low-frequency pulsed electric current and magnetic field of physiotherapeutic stand-alone device «Tiline-EM» on the cell culture. Biological effect of simultaneous and separate electric and magnetic impulses on the viability and proliferation of cells in vitro is evaluates. Considerable attention is paid morphofunctional and ultrastructural changes in cells after exposure.
Keywords: pulsed electric current, magnetic field, cell culture, fibroblasts, viability, proliferation
16
