Комплексное исследование влияния факторов среды на здоровье населения промышленного города Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

ской точки зрения, оказалось экономически более выгодным (за счет упрощения выходных усилителей мощности УПЭ) применение отдельного нагревательного элемента, выполненного на основе позистора РТС (на рисунке - ИЭ2) [3], специально разработанного и изготовленного для этих целей в РГУ НИИ физики г. Ростова-на-Дону.

Чувствительный элемент датчика температуры выполнен на кремниевом диоде КД103Б.

Термоэлектрическое термостатирующее устройство представляет собой систему автоматического регулирования.

Устойчивость работы замкнутой системы автоматического регулирования (стабилизации) температуры обеспечено выполнением УПЭ с элементами памяти типа гистерезис и применением корректирующих устройств постоянного тока [4].

Конструктивно термостат выполнен в виде настольного прибора размером 400x400x400 мм.

С 1999 года по настоящее время полупроводниковый термостат ТС-20 находится в эксплуатации в центре ГСЭН (Госсанэпиднадзора) г. Таганрога. За время эксплуатации термостат показал высокую надежность работы и стабильность в поддержании заданных параметров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ильярский О.И., Удалов Н.П. Термоэлектрические элементы. М.: Энергия, 1970. 72 с.

2. http: // www.platan.ru.

3. http: // www.avc.ru .

4. Техническая кибернетика. Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления. Кн. 2. Усилительные устройства, корректирующие элементы и устройства / Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1975. 687 с.

КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

В.С. Кошкина, Н.П. Лисьева, Н.А. Антипанова, Е.Н. Котышева

Магнитогорский филиал Южно-Уральского Научного Центра РАМН

In this work qualitative and quantitative evaluation of chemical pollution of the air, soil, food products and drinking-water in an industrial city is given. The abundance of different environmental factors in the groups of population which are examined has been analysed. The primary factors which influence the functional marks of a human body have been established, also epidemiological hazard to children's health and cancer hazard to temale reproducing organs have been described.

Известно, что за последнее десятилетие сохраняется негативная тенденция в динамике показателей здоровья детей, подростков, студентов и показателей репродуктивного здоровья. Достоверная связь названных показателей здоровья с воздействием техногенных факторов, в т.ч. производственных, в городах с развитой химической и металлургической промышленностью подчеркивалась во многих работах последних лет (Сидоренко Л.И.и др., 1995; Измеров Н.Ф. и др. 2001.). Эксперты ВОЗ (2001г.) 20% заболеваний относят к экологически обусловленным.

Несмотря на это, до сих пор проведено недостаточно научных исследований, касающихся комплексной оценки последствий влияния антропогенного загрязнения среды на здоровье, в том числе на системные, функциональные, донозологические показатели (Судаков К.В., 2000). Что касается оценки качества окружающей среды, то во многих странах мира ведущим критерием ее определения является величина риска для здоровья населения.

В связи с этим коллективом Магнитогорского филиала ЮУНЦ РАМН определено основное научное направление: региональные аспекты проблемы «окружающая среда - здоровье». Г. Магнитогорск - крупный промышленный центр черной металлургии, где градообразующим предприятием и основным загрязнителем окружающей среды является Магнитогорский металлургический комбинат (ОАО «ММК»).

Целью комплексных исследований по проблеме «окружающая среда - здоровье» явилось научное обоснование новых технологий в диагностике, профилактике и лечении экологически обусловленных нарушений состояния здоровья детей, подростков, студентов и лиц репродуктивного возраста в условиях техногенного воздействия на природную среду и популяцию.

В соответствии с целью исследования решались следующие задачи:

1. Дать качественную и количественную оценку химического загрязнения атмосферного воздуха, почвы, продуктов питания и питьевой воды г. Магнитогорска.

2. Изучить распространенность химических, социально-бытовых, медико-биологических и других факторов среди изучаемых групп населения.

3. Выявить особенности заболеваемости детей, подростков, студентов вузов и лиц репродуктивного возраста. Установить приоритетные факторы, влияющие на функциональные показатели организма; определить эпидемиологический риск здоровью.

4. Разработать прогностические коэффициенты для надежного прогнозирования ухудшения функционального состояния организма для планирования и оценки эффективности профилактических мероприятий.

5. Исследовать иммунитет различных групп населения и гормональный статус лиц репродуктивного возраста, проживающих в условиях антропогенного воздействия на население.

6. Исследовать наличие химических элементов в биологических жидкостях и тканях (моча, кровь, ткани молочной железы, легких, аорты, почек и т.д.).

7. Определить относительный и канцерогенный риск заболеваемости репродуктивных органов женщин.

Объекты, объем и методы исследования

Объектами исследования были следующие группы населения: 88 000 детей и подростков, 34 000 студентов, 37 740 женщин репродуктивного возраста, в том числе 10 723 работниц, занятых на предприятиях черной металлургии1.

Исследовано и проанализировано 270 918 проб воздуха, 150 проб почвы, 3 355 проб питьевой воды, 6 005 образцов продуктов питания2; 300 образцов мочи, 150 образцов крови, 60 образцов тканей на содержание поллютантов. Исследованы показатели иммунитета 178 детей и подростков, гормональный статус и показатели иммунитета 264 женщин репродуктивного возраста.

Используемые методы исследования: клинико-эпидемиологический, функциональный, иммуноферментный, спектрофотометрический.

1 Выборка для исследований проводилась согласно общепринятым правилам медицинской статистики.

Испытание экологических сред проводилось совместно с центром Госсанэпиднадзора г. Магнитогорска.

Определение биологического возраста (БВ) проведено по методу В.П. Вой-тенко (1991): для определения каждого показателя по 1 440 замеров.

Обработка полученных результатов проводилась параметрическими и непараметрическими методами статистики3. Применялись способы математического моделирования.

Полученные результаты При проведении гигиенической характеристики загрязнения объектов окружающей среды г. Магнитогорска установлено, что валовые выбросы за последние 10 лет имеют тенденцию к снижению, составляя в 1991г. 720 тыс. тонн в год, в 2001г. -344 тыс. тонн в год. Нарастают выбросы от автотранспорта (с 12,1 тыс. тонн в 1991г. до 54,2 тыс. тонн в 2001г.).

В атмосферном воздухе установлено высокое содержание бенз(а)пирена (3 -12 ПДК), железа (6 - 24 ПДК), никеля (2 - 6 ПДК), хрома (2 - 5 ПДК), сурьмы (2 - 7 ПДК), кадмия (1 - 1,6 ПДК), свинца (4 - 12 ПДК). Среднегодовая концентрация оксида серы 1,1 - 5 ПДК, диоксида азота 1,5 - 2,5 ПДК, сероуглерода 3,6-7 ПДК, фенола 1 - 2,5 ПДК. Процент проб с превышением ПДК таких химических элементов, как медь, ванадий, железо, магний, кремний, сурьма, кадмий, составляет от 25% (мин.) до 62% (макс.) в год; кратность превышения среднесуточной ПДК от 1,1 (кадмий) до 88 раз (свинец).

Оценка качества состояния атмосферного воздуха позволила выделить 4 зоны, различающиеся по уровню химического загрязнения (таблица 1). Данные таблицы показывают высокую антропогенную нагрузку на всей селитебной территории г. Магнитогорска.

Таблица 1

Суммарное загрязнение атмосферы зон наблюдения _(по коэффициенту Пинигина М. А.)_

Зоны наблюдения Суммарное загрязнение атмосферы

1 зона 42,21±4,31

2 зона 23,87±4,35

3 зона 11,86±1,35 (р1-3<0,01)

4 зона 5,67±0,95 (р1-4 <0,01; р2-4<0,01; р3-4<0,05)

Качественный и количественный анализ химических веществ в почвах показал, что основными поллютантами являются свинец (2,8 - 3 ПДК), хром (3 - 5 ПДК), никель (4 - 5 ПДК), мышьяк (8 - 10 ПДК), железо (содержание от 87,56 до 150,1 мг/кг), бенз(а)пирен (1,8 - 100 ПДК).

В питьевой воде (из питьевых водоисточников) за весь период наблюдения из токсических веществ постоянно обнаруживались свинец (1,2 ПДК), марганец (1,7 -5 ПДК), железо (1,1 - 3,2 ПДК). Превышение ПДК других элементов - никеля, хрома, алюминия, мышьяка, меди, цинка - обнаружено в 30%, сурьмы - в 70% исследуемых проб питьевой воды.

Представленные данные свидетельствуют, что селитебные и пригородные территории города находятся до сих пор в зоне интенсивного промышленного загрязнения. Естественно, что установленный комплекс химических веществ во всех объектах окружающей среды оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье популяции.

Приоритетными социально-бытовыми факторами и условиями, неблагоприятно влияющими на здоровье, явились: нарушения в организации учебной работы (у

3 Стандартизация показателей проводилась по мировому стандарту (M.Segi).

87,66% респондентов), режима дня (у 86,41%), режима питания (у 87,02%), курение (у 46,53%), употребление алкоголя (у 87,64%) гиподинамия (у 26,50%) низкий уровень материальной обеспеченности (у 13,58%). Среди женщин репродуктивного возраста, в том числе и работниц промышленных предприятий, злоупотребление алкоголем наблюдалось у 4,1 %, систематическое курение - у 5,9 %, нарушения репродуктивного поведения - 26,2 % обследованных.

Следовательно, наряду с химическим загрязнением внешней среды, на население г. Магнитогорска влияет множество социально-бытовых и поведенческих факторов.

Анализ заболеваемости детей от 0 до 14 лет с учетом класса болезни, района проживания в динамике за период исследования показал, что 1 место в структуре заболеваемости занимают болезни органов дыхания (85,64%), 2 место - заболевания эндокринной системы, обмена веществ и нарушения питания (5,53%), 3 место - заболевания нервной системы и органов чувств (5,15%).

Высокий уровень заболеваемости органов дыхания, особенно в возрастной группе от 0 до 3 лет, обусловили такие загрязнения атмосферного воздуха, как сероводород, сероуглерод и двуокись азота, для которых получены высокие достоверные (р<0,001) показатели долевого вклада (выраженные в частных коэффициентах детерминации) в формирование патологии ((1=1,75; 1,5; 1,45 соответственно).

Тенденцию роста заболеваемости эндокринной системы у детей во всех возрастных группах (от 0 до 16 лет) определяют такие факторы, как сероуглерод, многокомпонентная пыль (органические и неорганические химические соединения), окись азота (1=1,85; 1,6; 1,48 соответственно).

Ускорение темпов роста врожденных пороков и аномалий развития в период с 1996 по 2000 гг. у детей обусловлено увеличением выбросов в атмосферный воздух бенз(а)пирена, аммиака и высокими концентрациями сероводорода, двуокиси азота. Доля вклада указанных химических соединений в формировании данной патологии составила по частным коэффициентам детерминации 0,57; 1,6; 0,67; 0,5 соответственно. Особый риск представляет аммиак, кумулятивные свойства которого обусловили увеличение пороков развития и аномалий в старших возрастных группах детей.

За период исследования отмечался высокий темп прироста показателей заболеваемости новообразованиями у детей от 0 до 14 лет, обусловленный влиянием фенола, бенз(а)пирена, двуокиси азота, с которыми получены достоверные зависимости, особенно в возрастной группе от 0 до 3 лет ((1=0,8; 0,62; 1,6 соответственно).

В результате исследования иммунного статуса выявлено, что при наличии неблагоприятной аэрогенной нагрузки отмечается снижение иммуноглобулинов всех классов: ^А - до 40,6% от возрастной нормы (1,87±0,53мг/мл); ^О - до 69,6% (13,85±0,25мг/мл); ^М - до 35,5% (2,0±0,1 мг/мл), что доказывает наличие вторичного иммунодефицита и условий для сенсибилизации, а следовательно, развития различных заболеваний, в первую очередь, аллергопатологии и аутоиммунных процессов.

Проведенный анализ эпидемиологического риска показал, что высокий риск развития отдельных групп заболеваний характерен для всех возрастных групп и районов проживания детей. Значение риска развития заболеваний органов дыхания составляет 0,84, болезней эндокринной системы - 0,97, новообразований - 0,91 и врожденных пороков - 0,97 .

Следовательно, выявленные зависимости и уровень показателей эпидемиологического риска убедительно показывают доминирующую роль химических факторов окружающей среды в формировании наиболее распространенных заболеваний среди детей г. Магнитогорска.

Исследование биологических жидкостей и тканей детей на наличие химических токсических веществ, проведенное в 1997 - 1998 гг., показало содержание в моче концентраций свинца 1,70 мкмоль/л при норме 0,40 мкмоль/л, сурьмы 631,61 мкмоль/л, при норме 329,00 мкмоль/л, кремния 550,71 мкмоль/л при норме 360,00 мкмоль/л, кадмия 4,93 мкмоль/л, при норме 0,89 мкмоль/л, хрома 2,37 мкмоль/л при норме 1,35 мкмоль/л, никеля 0,80 мкмоль/л при норме 0,19 мкмоль/л; в эритроцитах крови - свинца 25,12 мкмоль/л при норме 1,7 мкмоль/л. Представленные данные позволили научно обосновать внедрение новых медицинских технологий диагностики, лечения и профилактики отдельных заболеваний у детей.

Анализ заболеваемости студентов показал особенно высокие уровни заболеваемости органов дыхания (360,44±15,04), нервной системы (134,67±6,46), эндокринной системы (100,89±8,03) в зоне с максимальным суммарным коэффициентом загрязнения (42,2104,31), что статистически достоверно (р<0,05) отличается от таковых в зоне с минимальным суммарным коэффициентов загрязнения (5,6700,95).

Установлена прямая сильная корреляционная зависимость между загрязнением атмосферного воздуха (диоксид серы, бенз(а)пирен, диоксид азота, фенол) и заболеваниями органов дыхания (хронический тонзиллит) и эндокринной системы -г=0,88; 0,73 соответственно.

На современном этапе научных исследований здоровье оценивается по интегральным показателям. Нами использован показатель биологического возраста (БВ), увеличение которого в научной литературе трактуется как снижение жизнеспособности и здоровья. Анализ наших данных по изучению БВ выявил его высокие значения у студентов независимо от уровня загрязнения атмосферного воздуха зон проживания: в 1-й зоне 1,12±0,01, во 2-й зоне 1,09±0,01, 3-й зоне 1,04±0,01, 4-й зоне 1,02±0,01.

.Данные анонимного анкетирования выявили нарушения в организации аудиторной (у 87,66% респондентов) и внеаудиторной работы (у 89,40% респондентов), нарушения режима дня (у 86,41% респондентов), режима питания (у 87,02% респондентов), курение (у 46,53% респондентов), употребление алкоголя (у 87,64% респондентов); гиподинамию (у 26,50% респондентов), низкую осведомленность о нормативах здорового образа жизни (у 35,05% респондентов), низкий уровень материальной обеспеченности (у 13,58% респондентов).

Следовательно, одним из ведущих факторов риска увеличения биологического возраста студентов является химическое загрязнение на фоне сочетанного воздействия учебных, социально-бытовых и медико-биологических факторов.

Это позволило провести оценку на математической модели эффективности профилактических мероприятий, которая показала, что наиболее эффективны для профилактики увеличения биологического возраста лечение хронических болезней (42,9%), отказ от курения (36,7%), снижение химического загрязнения атмосферы (34,2%).

При проведении исследований учитывались территориальные особенности загрязнения атмосферного воздуха, почвы, питьевой воды и продуктов питания канцерогенными, коканцерогенными, мутагенными и эмбриотоксическими химическими веществами; высокие показатели хронических, предраковых и онкологических заболеваний, полученных в более ранних работах по г. Магнитогорску В.С. Кошкиной (1990 г., 1994 г., 1997 г., 2001 г.), в том числе работников металлургических заводов, особенно у женщин репродуктивного возраста. В данной комплексной работе исследован иммунный, гормональный статус и распространенность комплекса факторов риска развития хронических предраковых заболеваний половой сферы и рака молочной железы женщин возрастной группы 30 - 39 лет.

Полученные параметры иммунитета у практически здоровых женщин идентичны показателям среднерегиональных значений Южного Урала и характеризуются суппрессией гуморального звена: вероятно, данный факт отражает течение хорошо компенсированной перестройки в деятельности иммунной системы, к которой организм хорошо адаптирован. В группе женщин с различными хроническими заболеваниями репродуктивных органов иммунный статус имеет суппрессивный тип с изменением всех параметров и изменением клеточного звена иммунитета.

Исследование гормонального статуса в группе женщин с репродуктивными нарушениями не выявило дисбаланс гормонов щитовидной железы, надпочечников и яичников, но было установлено увеличение концентрации пролактина в сыворотке крови до 450 mk.eg.Zml, что выше нормы (60 - 300 mk.eg.Zml) и достоверно выше в сравнении с концентрацией пролактина (152,3 mk.eg.Zml) у здоровых женщин (1>2).

Пролактин, как известно, является гормоном передней доли гипофиза, необходимым для развития грудных желез и лактации. Гиперпролактинемия бывает причиной нарушений функции гонад и бесплодия, создает условия для формирования мастопатии и повышает риск развития РМЖ и рака половых органов у женщин репродуктивного возраста. Изученное нами влияние химических факторов на заболеваемость хронических и предраковых заболеваний репродуктивных органов у работниц металлургических производств показало, что доля вклада хронических и предраковых заболеваний репродуктивных органов в уровень заболеваемости РМЖ составила 12%.

Одновременно исследовались 70 эндогенных и экзогенных факторов риска развития рака молочной железы (РМЖ) у лиц репродуктивного возраста городской популяции, из которых наиболее информативными оказались 11.

По значению относительного риска развития РМЖ первое ранговое место занимает дисгормональная гиперплазия молочных желез в сочетании с другими хроническими заболеваниями молочных желез и других половых органов (ОР=1,9), второе - сочетание канцерогенных и коканцерогенных химических веществ высокой температуры в условиях производства (ОР=1,7). Риск развития РМЖ у женщин с заболеваниями щитовидной железы - 1,7. Нарушение детородной функции (первичное бесплодие, спонтанные аборты, поздние роды) определили риск развития РМЖ - 1,5.

Получена прямая сильная корреляционная связь РМЖ с воздействием таких неблагоприятных факторов, как пыль, содержащая хром, никель, железо, кремний; БП; окислы азота; сернистые соединения на фоне высокой температуры в условиях производства (ч=0,86). Эти данные согласуются с более ранними работами В.С. Кошкиной (1990 г.), в которых приведена доля вклада профессиональных вредностей (многокомпонентная пыль, БП, оксиды азота) в уровень заболеваемости РМЖ, равная 22,0%; установлена прямая сильная связь РМЖ с нарушением у женщин репродуктивного возраста (г=0,76) детородной функции; с хроническими заболеваниями репродуктивных органов (г=0,86); с заболеваниями щитовидной железы (г=0,8).

Роль химических факторов в нарушении репродуктивного здоровья женщин подтверждают результаты проведенного тестирования 23-х химических элементов в здоровой и опухолевой тканях молочной железы (секционный материал) жительниц города. Результаты тестирования показывают высокое содержание (мкг/кг) общепризнанных канцерогенов: мышьяка, хрома, никеля, кадмия, бериллия, кремния, свинца, а также железа и серебра в здоровой и опухолевой тканях. Кроме того, в опухолевой ткани обнаружено содержание циркония, магния.

Наличие химических канцерогенов и модификаторов в тканях молочной железы является объективным критерием экологической обусловленности нарушений репродуктивного здоровья женщин.

Таким образом, полученные данные представленных комплексных исследований являются научным обоснованием новых технологий в диагностике, профилактике и лечении экологически обусловленных нарушений состояния здоровья детей, подростков, студентов и лиц репродуктивного возраста в условиях антропогенного воздействия на природную среду и популяцию.

Результаты представленных комплексных исследований использованы:

• при обосновании статуса г. Магнитогорска как «зоны чрезвычайной экологической ситуации» (справка о внедрении № 1121 от 20.10.99);

• для подготовки серии аналитических докладов в Совете по экологической политике при Президенте Российской Федерации (справка о внедрении № АД/15-773);

• при научном обосновании, разработке и внедрении в практику здравоохранения программы «Экология - здоровье детей и подростков» (1998 - 2000 гг.);

• как научное обоснование при подготовке Целевой федеральной программы на 1996 - 2006 гг. по выводу территории г. Магнитогорска из состояния чрезвычайной экологической ситуации и оздоровлению населения. Два раздела этой программы - «Общегородские мероприятия по улучшению экологической ситуации и социальной защите населения» и «Мероприятия, направленные на оздоровление населения» - активно внедряются в городе при участии авторов настоящего исследования;

• в процессе обучения студентов Магнитогорского государственного университета (акт внедрения от 10.02.2000 г.) и в Магнитогорском государственном техническом университете в курсе «Безопасность жизнедеятельности» (акт внедрения от 10.03.2000);

• в социально-гигиеническом мониторинге совместно с центром Госсанэпиднадзора по г. Магнитогорску;

• в лечебно-профилактических учреждениях города при проведении целевых профилактических осмотров женщин репродуктивного возраста для определения в сыворотке крови гормона пролактина как маркера чувствительности к канцерогенам и риска нарушений репродуктивного здоровья;

• могут использоваться при проведении санитарно-гигиенической паспортизации канцерогенно опасных производств и аттестации рабочих мест на промышленных предприятиях.

Выполнено при поддержке РГНФ.

О ГОРМОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЯХ У БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА В ПЕРИОД ФОРМИРОВАНИЯ ПОСТИНФАРКТНОГО КАРДИОСКЛЕРОЗА*

Е.П. Маглис

Член-корр. МАНЭБ СК РО, г. Таганрог

Развитие кардиологической службы в нашей стране и, в частности, создание поэтапной системы реабилитации больных, перенесших инфаркт миокарда, ставит перед современной медициной задачу глубокого изучения изменений, происходящих в организме больного в процессе реабилитации.

Современный уровень использования диагностических методов позволяет заглянуть в глубинные механизмы регуляции обменных процессов в органах и тканях.