CC BY
4
Общие вопросы гигиены
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1993 УДК 614.72(470.31 1-25):в|6-053.2
Т. И. Бонашевская, Ю. Н. Мольков, Э. А. Юрьева, Г. В. Плаксина, И. М. Макеева. А. Н. Шибанов, В. В. Василенко, А. В. Чичев
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ МОСКВЫ В РАЙОНАХ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА1
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва; Центр профилактической медицины, Москва; Институт педиатрии и детской хирургии Минздрава РФ. Москва; Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М. Ф. Владимирского Минздрава РФ; Московский медицинский стоматологический институт им. Н. А. Семашко; Научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники, Москва; Центральный институт усовершенствования врачей, Москва; Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева
При изучении состояния здоровья детей в 3 микрорайонах Москвы установлено наличие у них хронических заболеваний ЛОР-органов, аллерго-патий, аденосинусоринопатий, нарушений со стороны центральной нервной системы, процент которых увеличен в районах с более высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха (материалы в печати). При этом в разных районах обнаружены сопоставимые результаты по характеру расположения нозологических форм и ряду общей патологии.
Одним из решающих факторов, обусловливающих заболеваемость, является снижение неспецифической резистентности организма. Для ее исследования использовали показатели содержания микрофлоры и состояния системы неспецифической антибактериальной защиты (включая гуморальные и клеточные ее компоненты) в доступном биологическом материале.
Результаты исследования антибактериальной защитной системы позволили установить, что у детей, проживающих в Бауманском (детский сад — д/с — № 1411) и Красногвардейском районах, содержание общего белка в слюне имеет тенденцию к снижению, уменьшены активность лизо-цима и титр гетерофильных антител (д/с № 1309) — табл. I.
У детей из неблагоприятных микрорайонов в различном биологическом материале увеличивалось содержание полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ).
Так, количество детей с лейкоцитурией в Бауманском районе (Садовое кольцо) составило 20%, в Красногвардейском—12%, в Гагарин-ском — 8%. В препаратах мочи детей загрязненных районов увеличивалась частота встречаемости слизи (12% — в Гагаринском районе, 39 % — в Бауманском).
Повышено содержание ПМЯЛ в мазках и отпечатках доступных для исследования слизистых оболочек воздухоносных путей, полости рта. Процент детей с увеличением этого показателя в ци-
' Выражаем глубокую признательность за консультативную помощь канд. физико-техн. наук В. С. Антонову и за практическое содействие в работе Л. А. Шестаковой, канд. биол. наук Н. Н. Беляевой, Н. С. Джанджгава, канд. мед. наук А. Н. Захаркиной, канд. мед. наук Ю. Н. Никитиной и канд. биол. наук Н. В. Стомахиной.
тологических препаратах слизистой щеки в районе Садового кольца составил — 75,7, в Красногвардейском районе — 68,5, в Гагаринском — 43,7. Показателем активации ПМЯЛ было увеличение частоты случаев со спонтанной и индуцированной хемилюминесценцией в моче. В Гагаринском районе эти показатели составили 0,5 и 1 %, в Красногвардейском — 22 и 0 % в районе Садового кольца — 27 и 53 % соответственно. Хемилюми-несценция характеризует интенсивность и механизмы свободнорадикального (неферментного) окисления, отражая интенсивность дыхательного взрыва ПМЯЛ. Повышение активности клеточного и внеклеточных компонентов системы антибактериальной защиты является компенсаторно-приспособительной реакцией на воздействие микроорганизмов. Как показали результаты исследования, содержание последних в доступном биологическом материале также возрастает, что характеризует снижение сопротивляемости организма.
Оценку уровня резистентности организма по содержанию микрофлоры проводили как традиционными цитологическими (в мазках и отпечатках слизистых) и микробиологическими (смывы с кожных покровов с секторальным посевом на чашки с питательными средами и подсчетом числа колоний) методами, так и методом скрининга на бактериурию [1] с использованием автоматизированной микробиологической системы «Вювсгееп» фирмы «ЬаЬ5у$1етз» (Финляндия). В данной работе предлагается апробация нового, разработанного участниками данных комплексных исследований В. С. Антоновым и А. Н. Шибановым метода, основанного на регистрации кривых роста урибактерий в жидкой питательной среде турбидиметрическим путем с последующей обработкой полученных данных с использованием математической модели роста бактерий. Материалы показали, что автоматизированная микробиологическая система «Вювсгееп» высокоэффективна, экономична и дает низкий процент ложнополо-жительных и ложноотрицательных результатов. Установлено, что если бактериурия в максимальной степени (Ю7 КОЕ) выявляется лишь в отдельных случаях без отчетливой разницы по районам (0 на Садовом кольце, 16 % — в Красногвардейском районе и 12% — в Гагаринском), то при снижении степени бактериурии (однако в пределах значимой величины) частота случаев воз-
растает, особенно в загрязненных районах. Бессимптомная бактериурия между 10—107 и 103— 105 КОЕ обнаружена в Гагаринском районе соответственно в 12 и 10,1 % случаев, в Красногвардейском — в 8,8 и 13,6 % и в Бауманском (Садовое кольцо) — в 10 и 21 %. Выявлена связь бак-тернурни с энурней. Проведенные исследования показали высокую информативность бактериурии в качестве прогноза инфекционных заболеваний мочевыводящей системы. Этот тест имеет важное значение, что подтверждается наличием в ряде стран программ по скринингу населения на бак-териурию.
Таким образом, скринирование позволило выявить среди детей группы риска по нефропатоло-гии, котичественный состав которых увеличивается в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
При бактериологическом исследовании установлено, что количество микрофлоры с поверхности кожи детей в Бауманском районе (д/с № 757) составляет 40,8, в Гагаринском — 31,6; из общего числа бактерий доля маннитоположительных форм составляет соответственно 3,53 и 1,36%, бактерий группы кишечных палочек—1,65 и 0,36%.
По показателям глубокой микрофлоры наиболее неблагоприятные результаты обнаружены в д/с № 1411 Бауманского района, где общее количество бактерий достигало 72,7 против 28,3 в Гагаринском. Полученные данные свидетельствуют о формировании системных нарушений во взаимодействии макро- и микроорганизмов, что является индикатором снижения защитных сил организма, его сопротивляемости.
И, наконец, в качестве важного критерия уровня резистентности организма на клеточном уровне был использован цитотоксический эффект в системе аэроэпителиального барьера. В загрязненных районах установлено увеличение встречаемости в цитологических препаратах клеток с признаками деструкции, ослаблением их тинкториаль-ных свойств, снижением прочности межклеточных контактов (наличие пластов эпителия в мазках и отпечатках слизистых). В буккальном эпителии также выявляется цитотоксический эффект, нарастающий при повышении уровня атмосферных загрязнений. В районе Садового кольца у 54,6 % детей отмечено ослабление тинкториальных свойств буккального эпителия, деструктурирован-ные элементы обнаружены в 21,2 % случаев, в то время как в Гагаринском районе цитологические препараты со снижением тинкториальных свойств эпителия выявлены у 15 % детей, а деструктури-рованные элементы почти не встречались.
При высокой информативности данных показателей отсутствуют различия по степени диффе-
ренцировки эпителиоцитов слизистой щеки с учетом 5 стадий созревания клеток. Средний индекс дифференцировки эпителия в Бауманском районе составил 499,6, в Красногвардейском - 485,0, в Гагаринском — 499,7 («жесткость» и генетическая детерминированность дифференцировки клеток) .
Установлено влияние средовых факторов на обменные процессы. В районах с повышенным уровнем атмосферных загрязнений увеличивалось число случаев с липидурией. В Бауманском районе этот показатель составлял 27 %, в Красногвардейском — 55 %, а в Гагаринском — 12 %; в Бауманском районе была увеличена частота положительной реакции на ураты (до 23 % при контрольном уровне 7 %). В то же время содержание фосфатов и трипельфосфатов в моче не имело различий по районам.
Особенно выраженные нарушения обнаружены со стороны белкового обмена. О дезорганизации белков соединительной ткани свидетельствует появление в моче метаболитов коллагена — в 53 % случаев в Красногвардейском районе, 28 % — в Бауманском при их отсутствии в Гагаринском районе.
Для оценки состояния белкового геля впервые был применен системный анализ текстуры его кристаллов в разных биосредах — моче, слюне, назальном секрете и смывах с миндалин. Метод основан на способности кристаллообразующих веществ образовывать различные морфологические текстуры в зависимости от структуры, плотности и степени гетерогенности состава аминокислот белкового субстрата [2—4]. Жидкие кристаллы определяли количественно на спектрофотометре со встроенными поляризациями и в световом микроскопе. Оценка твердых кристаллов проведена по впервые разработанной Г. В. Плаксиной микрометодике оценки кристаллов на предметном стекле с помощью светооптического метода. Результаты кристаллографических исследований в указанных районах показали высокий процент случаев с нарушением морфологии кристаллов в разных биологических жидкостях.
Частота случаев обнаружения патологических форм кристаллов в моче и слюне нарастает в более загрязненных районах (табл. 2).
Большой процент нарушения текстуры кристаллов в назальном секрете и смывах с миндалин перекрывает различия по районам Москвы, что, по-видимому, связано с высокой детской ЛОР-патологией и наличием обширных групп риска по этим видам нозологии. Данное заключение подтверждается тем, что общая направленность изменений кристаллографического рисунка характерна для наличия воспалительных компонентов.
Таблица I
Результаты иммунологического обследования детей, посещающих детские дошкольные учреждения Москвы (М±т)
Детский сад Район Число обследованных Общий белок, мкг/мл Активность лизоцнма. % Бактерицидная активность с/юны. % Титр гетерофильных антител И-белок Секреторный ^А. мкг/мл
№ 216 Гагаринский 97 20,4±0,6 44,9± 1,4 18,1 ±1.5 4,9±0,1 5,3 ±0,2 0,33±0,02
№ 1411 Бауманский 48 16,4±0,8 45,4±2,5 35.2±1,8 4,2±0,1 5,9±0,4 0,4 ±0,04
№ 1053 Красногвардейский 93 15,7±0,8 55,7±1,8 20,6±0,9 4.1 ±0,1 5,8±0,3 0,33±0,02
№ 1309 » 113 13,9±0,4 37,0± 1,4 29,3±1,4 3,9±0,2 3.8±0,2 0,3±0,02
№ 757 Бауманский 41 22,2±0,9 56,4±2,6 32,8±1,9 4,6± 1.8 5,4 ±0,3 0,45±0,07
Т а б л .1 II. а 2
Поляризационно-оптические показатели (в усл. ед.) жидкокристаллических структур в моче и слюне детей 3 районов Москвы (М±т)
Моча Слюна
Район % пато- % пато-
условные логиче- условные логи-
оптические ских оптические ческих
единицы слу- единицы слу-
чаев чаев
Красногвардейский 278,8*15,4 22 34,8*2,7 77
Бауманский 194,6*23,0 10 13,9*0,9 33
Гагаринский 263,0*35,3 2 7,9*0,03 6
Заключительным этапом обследования было изучение у детей Бауманского района содержания свинца в моче и назальном секрете. Сопоставлялся д/с № 757, расположенный непосредственно на Садовом кольце, с д/с № 1411, находящимся в отдалении. Экспозиционные тесты позволили установить, что у детей из д/с .4° 757 содержание свинца в моче превышает верхние границы нормы (0,022 мг/кг) в 72 % случаев, а максимальные значения были на уровне 0,041 мг/кг. В д/с, более отдаленном от Садового кольца, число случаев с превышением ПДК составляет 76,9 % и максимальные значения показателей достигают 0,070 мг/кг. В отличие от мочи содержание свинца в назальном секрете преобладало в д/с № 757: в 100 % случаев содержание свинца превышает 0,20 мг/л (условный уровень отсчета в связи с отсутствием нормы по данному показателю), а максимальные значения составляют 0,45 мг/л, в то время как в д/с № 1411 число случаев, превышающих 0,20 мг/л свинца, составляет только 37,5 % с максимальным значением показателя в пределах 0,32 мг/кг. На основании проведенных исследований можно заключить, что содержание свинца в назальном секрете является более адекватным биоиндикатором атмосферных загрязнений по сравнению с этим показателем в моче.
В разделе данной работы, где проводилось сопоставление полученных результатов медико-био-логических исследований с данными флористиче--ских наблюдений, показано, что в районах с повышенным уровнем загрязнения воздуха травяной покров отсутствует, деревья имеют повреждения и явные аномалии в росте и развитии, кустарниковый ярус не выражен, видовой состав высших растений снижен до 30 видов (в Гагаринском районе около 50 видов), что обусловлено крайней степенью урбанизации этой территории (район Садового кольца).
Таким образом, просматривается отчетливый параллелизм отрицательных влияний загрязнений атмосферного воздуха на различные биологические системы.
Результаты совместной работы гигиенистов, педиатров, иммунологов, морфологов, биохимиков, микробиологов, физхимиков дали возможность провести оценку качества атмосферного воздуха и осуществить комплексный подход к исследованиям состояния здоровья детей, который включал получение развернутых клинических характеристик оценки содержания в биоматериале свинца как маркера загрязнения среды автотранспортом, изучение целого ряда показателей специфи-
ческого и неспецифического иммунитета, анализ клеточных реакций барьерных структур, текстуры жидких и твердых кристаллов в различных биологических жидкостях.
Наряду с повышением заболеваемости детей в загрязненных районах установлено, что в условиях повышенного содержания свинца в атмосферном воздухе нарушается чистота внутренней среды организма в связи с присутствием в ней чужеродного вещества.
Установлено, что высокий уровень заболеваемости детей в Москве связан с наличием существенных сдвигов в их иммунном статусе.
Прямой мишенью действия атмосферных загрязнений являются также эпителиальные ткани, находящиеся на границе внешнего окружения и внутренней среды организма. Как показали материалы цитологических исследований, в загрязненных районах отмечаются признаки нарушения структурной целостности системы эпителиальных барьеров, ослабление их межклеточных контактов, снижение защитных свойств.
Угнетение иммунной системы и дезорганизация локальных защитных структур (пограничный эпителий) приводят к системным нарушениям взаимоотношения макроорганизма с микроокружением, что проявляется в увеличении содержания микрофлоры в разных биологических средах, на поверхности слизистых верхних дыхательных путей, кожи и главное — в появлении бактериальной флоры во внутренней стерильной среде (бакте-риурия).
Возникают эндогенные факторы риска биологической природы, повышающие вероятность инфекционных заболеваний.
Представляется чрезвычайно важным возникновение у детей системных нарушений конформа-ции белкового геля жидко- и твердокристалли-ческих структур в различных биологических жидкостях — моче, слюне, назальном секрете, смывах с миндалин. Полученные материалы дают возможность рекомендовать кристаллографические исследования как высокоинформативный подход к оценке влияния факторов окружающей среды на детский организм. Методом скринирования мочи на содержание в ней липидов и метаболитов коллагена выявлено увеличение числа детей с положительными пробами при повышении загрязненности атмосферного воздуха. Этот факт заслуживает внимания, так как липидурия и появление метаболитов коллагена, характеризующих дезорганизацию соединительной ткани, могут явиться фактором риска развития в будущем кар-дио- и цереброваскулярной патологии. В районах с высоким уровнем атмосферных загрязнений отмечено также увеличение числа случаев с положительной пробой на ураты, что можно рассматривать как факторы риска развития мочекаменной болезни.
В результате проделанной работы были сформированы группы риска по различным нозологическим формам с последующим более углубленным их обследованием.
Работа завершилась практическими мероприятиями в виде проведения санитарно-просветитель-ной работы с родителями, санации детей с ЛОР-патологией и стоматологическими заболеваниями.
В заключение следует подчеркнуть, что поси-
стемное клиническое обследование детей наряду с анализом различного доступного биологического материала — наиболее адекватный путь диагностики, прогноза и профилактики изменений в состоянии здоровья ребенка под воздействием неблагоприятных средовых факторов.
Полученные данные позволили вычленить информативные нозологические формы для гигиенических исследований и обосновать приоритетную систему тестов для оценки качества окружающей среды и его влияния на детский организм на разных уровнях его интеграции.
Система неинвазивного биоскрининга для оценки качества окружающей среды и его влияния на организм детей на разных уровнях биологической организации включает: клиническую диагностику хронического тонзиллита, фарингитов, вазомоторного ринита, хронического гингивита; экспозиционные тесты (приоритет назального секрета при изучении влияния на организм атмосферных загрязнений); цитологическую характеристику назального и буккального эпителия; анализ содержания микрофлоры на поверхности верхних дыхательных путей и кожных покровов, оценку степени бактериурии; поляризационно-оптические показатели текстуры жидких кристаллов, свето-оптическую оценку морфологии твердых кристаллов в моче, слюне и особенно назальном секрете и смывах с миндалин, оценку содержания в моче ли-пидов, метаболитов коллагена и уратов; анализ
спонтанной и индуцированной хемолюминесцен-ции мочи.
Как показали флористические исследования, состояние растительного покрова, степень видового разнообразия флоры, морфологические аномалии в росте и развитии деревьев и кустарников также могут служить критериями оценки качества окружающей среды.
Нам представляется особенно важным дальнейшее развитие эколого-гигиенических исследований с оценкой различных звеньев биоценоза в аналогичных микрорайонах, которые могут служить моделями экологических ниш. Оценка влияния комплекса различных факторов окружающей среды на разные формы жизни и их взаимодействие (особенно широкие возможности открывает система макро- и микроорганизм) должна осуществляться, базируясь на основополагающей идее о примате исследований человека и его здоровья.
Литература
1. Антонов В. С.. Власенко В. И., Комлева А. А. и др. // Проблемы развития работ по лабораторно-технической диагностике.— Смоленск, 1988.— С. 7.
2. Минц Р. И., Каноненко Е. В. Ц Арх. пат,— 1981 — № 7,— С. 3-12.
3. Теодор И. J1., Мороз J1. А., Каликштейн Д. Б. и др. // Лаб. дело. 1985. - № 5,— С. 295—299.
4. Anderson Н. S., Reid P. U. // J. Physical.— 1984,— N 4,— Р. 217—239.
Поступила 10.03.92
© Н. Н. АЛЕКСЕЕВА. В. II ЖИЛЕНКО. 1993 УДК 616.153.963.1:54в.56|-02:613.632:621.921.8|-092.9-07
Н. II. Алексеева, В. Н. Жиленко
ЦЕРУЛОПЛАЗМИН КАК ПОКАЗАТЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РЕЗИН И ИХ
ИНГРЕДИЕНТОВ
НИИ резиновых и латексных изделий, Москва
Многообразие функций церулоплазмина (ЦП) и степень его вовлеченности в процесс поддержания гомеостаза используются исследователями для выявления нарушений регуляции важных физиологических систем организма [5, 6].
В доступной литературе нам не удалось обнаружить специальных работ, посвященных изменениям активности ЦП в токсикологических исследованиях. В то же время определение активности этого фермента широко используется в клинике при диагностике различных заболеваний и для оценки состояния больных при отравлениях химическими веществами |2, 3, 7].
Целью настоящей работы явилось определение значимости ЦП в качестве показателя биологической активности резин и их ингредиентов. Содержание фермента в сыворотке крови белых крыс линии Вистар определяли по его оксидазной активности с П-фенилендиамином в качестве субстрата по методике О. В. Ноиэкш, модифицированной А. А. Миттельштедтом и соавт. [4]. Активность фермента определяли в острых, подострых и хронических экспериментах по изучению токсичности резиновых изделий и их ингредиентов. В результате проведенных исследований установлено, что ЦП является пластичным биологическим по-
казателем. Для контрольных крыс-самцов содержание фермента в крови находится в интервале 20,2—47,5 мг%, что связано с возрастом животных и сезонными изменениями активности ЦП. Изменение содержания фермента в крови сопоставляли с достоверными отклонениями других биохимических и физиологических показателей (всего 20) состояния организма подопытных крыс. Статистическую обработку результатов проводили по критерию / Стьюдента — Фишера.
В опытах с экстрактами из некоторых изделий (укупорочных пробок для медицинских препаратов, рецептуры СК-17 и 52-599; викельных колец, рецептуры ВК-3 и ВК-Ю7; детских игрушек из пластизоля ПВХ с красителями и неокрашенные игрушки; латексных надувных шаров) активность фермента в крови достоверно не отличалась от контроля. Все перечисленные изделия были отнесены к биологически неактивным в конкретных условиях их испытания, так как практически не изменялся ни один из использованных нами тестов. Укупорочные пробки, викельные кольца и надувные детские шары были рекомендованы к внедрению. Игрушки из пластизоля ПВХ не были разрешены для использования по назначению, потому что вытяжка из них вызывала развитие
