CC BY
690000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0
2005
2009
годы
I Щучинск п Усть-^меногорск
Уровень первичной заболеваемости в г. Усть-Каменогорске и г. Щучинске в 2005 и 2009 гг. (на 100 000 населения)
личение первичной заболеваемости в Усть-Каменогорске в сравнении с контролем свидетельствует о необходимости дальнейшего углубленного изучения причинно-следственной связи медико-демографических процессов с экологической обстановкой в данном регионе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Демченко А.И., Козловский М.К. // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: Мате-
риалы межд. науч.-практ. конф. Семипалатинск, 2000.
С. 205—206.
2. Засорин Б.В. // Пробл. медицины труда и пром. токсикологии в Казахстане: Материалы Респ. науч. практ. конф. Караганда, 2006. С. 151—154.
3. Пивоваров Ю.П. // Пром. экология и здоровье. Бюл. научного совета. 2004. № 3. С. 59—69.
4. Федоров Г.В., Корчевский А А, Яковлева НА. / / Материалы межд. научно-практ. конф. «Проблемы трансграничного загрязнения территорий». Усть-Каменогорск,
2004. Ч. II. С. 156.
Поступила 06.04.11
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Султанбеков Зейнулла Кабдышевич,
директор Восточно-Казахстанского филиала Национального центра гигиены труда и профессиональных заболеваний Министерства здравоохранения Республики Казахстан, докт. мед. наук, проф. E-mail: vknazcenter@mail.ru Борцова Софья Равильевна,
мл. научн. сотр. E-mail: vknazcenter@mail.ru Букунова Альмира Шошановна,
старший научн. сотр., канд. мед. наук. E-mail: vknazcenter@mail.ru Гайсин Айдар Балкашевич,
мл. научн. сотр. E-mail: g_aidar@mail.ru Баткульдина Жанар Нурлановна,
стажер-исследователь. E-mail: vknazcenter@mail.ru Конурбаева Акку Сулийменовна,
мл. научн. сотр. E-mail: vknazcenter@mail.ru
УДК 613.954:577.118
З.И. Намазбаева, Л.Т. Базелюк, А.Б. Ешмагамбетова, Ж.Б. Шибучикова, Ж.Б. Сабиров
МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ И ЦИТОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ДЕТЕЙ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний Министерства здравоохранения
Республики Казахстан, г. Караганда
По результатам микроэлементных и цитоморфологических исследований детей дошкольного возраста, проживающих в Восточном Казахстане, выявлено накопление токсичных металлов в волосах (свинец, ртуть, кадмий) и снижение эссенциальных микроэлементов (медь, селен) в моче, а также повышение числа клеток с вакуольной дистрофией, фагоцитированных, аппоптозных (остаточных телец), тучных, безъядерных и дегенерированных клеток в назальном и буккальном эпителии щек. Неинвазивные методы исследования (волосы, моча, слизистая оболочка носа и буккальный эпителий щек) являются чувствительными, информативными и прогностически значимыми тестами в определении экологически обусловленных нарушений.
Ключевые слова: дети дошкольного возраста, микроэлементы, цитоморфологические исследования, клетки слизистой оболочки полости носа, буккальный эпителий щек.
Z.I. Namazbayeva, L.T. Bazeliuk, A.B. Eshmagambetova, Zh.B. Shiboutchikova, Zh.B. Sabirov. Microelemental and cytologic state of children in urban areas
RSGE "National Centre of Labour Hygiene and Occupational Diseases" by the Ministry of Healthcare of the Republic of Kazakhstan, Karaganda
Microelemental and cytomorphologic studies among preschoolers living in East Kazakhstan revealed accumulation of toxic metals (lead, mercury, cadmium) in hair and lower essential microelements (copper, selenium) in urine, increased number of cells with vacuole dystrophy, phagocyted, apoptotic (residual bodies) and degenerated cells, mastocytes, acaryotes in nasal and buccal epithelium. Noninvasive studies (of hair, urine, nasal and buccal epithelium) are sensitive, informative and prognostically valuable tests for diagnosis of ecologically dependent disorders.
Key words: preschoolers, microelements, cytomorphologic studies, nasal epithelium cells, buccal epithelium.
Риск проживания в современных промышленных регионах обусловлен высокой антропогенной нагрузкой, что заслуживает пристального внимания со стороны медиков и биологов для оценки эколого-гигиенической ситуации средо-образующих факторов. Имеются эпидемиологические данные о росте заболеваемости, в основе которого лежат микроэлементный дисбаланс вследствие накопления токсичных элементов. Первым и важнейшим биологическим барьером на пути поступления ксенобиотиков в организм являются клетки эпителия слизистых оболочек полости носа и рта [2]. Первой мишенью действия факторов окружающей среды на организм являются пограничные эпителиальные ткани, которые имеют генетически детерминированные клеточные механизмы защиты от воздействия факторов окружающей среды. Слизистая оболочка полости носа (СОПН) и буккальный эпителий щек (БЭЩ) являются гигиенически значимыми аспектами в определении экологически обусловленных нарушений у детей дошкольного возраста. Химические соединения, проникая через тканевые барьеры, взаимодействуют с молекулярными, субклеточными и клеточными структурами, вызывают уже при первом контакте определенный ответ организма. Подтверждением этого являются данные наблюдений о роли, в частности, альдегидов и кетонов, оказывающих раздражающее действие на слизистые верхних дыхательных путей детского населения [1, 4, 5 ]. Клеточная реакция на накопление токсичных элементов в крови значительно опережает сдвиги по интегральным показателям в целостном организме [3]. Целью нашей работы явилось определение гигиенической значимости неин-вазивных методов возникновения экологически обусловленных нарушений у детей.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. Проведено комплексное клинико-лабораторное исследование состояния здоровья 80 детей в возрасте 6—7 лет. Все они были разделены на 3 группы:
группа 1 — 30 человек, проживающие в г. Усть-Каменогорске, где индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА) выше 14, то есть высокое загрязнение, группа 2 — 30 человек, проживающие в пос. Глубокое с высокой химической нагрузкой, вблизи семипалатинского полигона. Группа 3 соответствовала нормам физиологических показателей, в которую вошли 20 детей, живущих в относительно чистом районе. На проведение исследований с участием детей было получено разрешение локальной этической комиссии и родителей.
Оценка элементного статуса проводилась на атомно-адсорбционном спектрофотометре путем определения микроэлементов (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь) в волосах и моче детей (МГА-915, Россия) [6]. Биологический материал для приготовления мазков со слизистой носа брали стерильной ватной палочкой, со слизистой щек брали стерильным шпателем и наносили на предметное стекло. Мазки высушивали на воздухе, затем окрашивали по методу Романовского-Гимзы. Микроскопирование мазков осуществляли согласно методическим рекомендациям. Норма физиологических показателей была отработана в лаборатории биохимии и биофизики [2].
Статистическая обработка данных включала подсчет средних арифметических величин (Х) и стандартных ошибок средних арифметических (m) и доверительных интервалов (ДИ). Достоверные различия между группами рассчитывались при помощи непараметрического метода, с использованием ANOVA Краскеля—Уоллиса, а затем показателя Манна—Уитни, применяя поправку Бонферрони. Анализ данных проводился с помощью пакета прикладных программ Statistica, v. 5.5.
Р е з у л ь т а т ы. При определении микроэлементов в волосах у детей концентрация токсичных металлов Рв, Hg, Cd и их среднее содержание было выше в группах 1 и 2 по сравнению с физиологическими показателями. Наиболее выраженные изменения наблюдались со стороны кадмия, что превышало установленные
нормы на 52 % (х2 =4,77) (табл. 1). Повышение содержания ртути в волосах свидетельствует об общей интоксикации организма. Содержание свинца в волосах регистрируется при повышенной частоте заболеваний ЦНС. Содержание кадмия в волосах служит биологическим индикатором задержки его в организме.
Анализ результатов по накоплению металлов в моче показал, что среднее содержание элементов в моче в группах 1 и 2 также превышает среднее значение физиологических показателей (табл. 2). Вместе с тем наблюдается снижение среднего содержания таких жизненно важных микроэлементов, как селен, йод, медь, что свидетельствует о микроэлементном дисбалансе.
Выявлено, что значительное снижение селена наблюдается у 16,6 % детей группы 2 до 12,3 мкг/л по сравнению с физиологическими пределами (15 — 45 мкг/л). У 36,6 % детей отмечали снижение йода до 75 мкг/г, у 13,3 % снижение меди до 1,2 мкг/г.
При анализе нозологических форм экологического воздействия на СОПН выявили следующее. В группе 1 из 30 человек у 6 (20 %) — катаральный ринит, у 23 (76,7 %) — хронический воспалительный процесс и у 1 (3,3 %) — суб-атрофический ринит. В группе 2 выявлено у 3
(10 %) — катаральный ринит, 1 (3,3 %) — острый воспалительный ринит, у 24 (80 %) — хронический воспалительный ринит, у 2 (6,7 %) атрофический ринит.
При обследовании СОПН у дошкольников в группах 1 и 2 количество нормальных плоских эпителиальных клеток снижено в 1000 раз —в группе 1 и в 105,3 раза — в группе 2, что составило (0,04 ± 0,03 %) и (0,38 ± 0,12 %) по сравнению с физиологическими показателями (40,0 ± 3,40 %). Количество плоских эпителиальных клеток с признаками повреждения повышено в 10,8—11,6 раза. Количество нормальных кубических и цилиндрических эпителиальных клеток было снижено в 18,7—225 раз по сравнению с физиологическими показателями. Количество нейтрофильных лейкоцитов (НЛ) в среднем повышено в 2,1—2,9 раза, а дегенерированных нейтрофильных лейкоцитов (ДНЛ) повышено в 9,7—11,5 раза (х2 = 13,44). Количество тучных клеток было повышено на 64 % и в 4,4 раза по сравнению с физиологическими показателями (х2 = 19,55). Обсемененность микрофлорой (стрептококками и стафилококками) была повышена в 7,3—13,4 раза (х2 = 24,06).
При исследовании БЭЩ у детей выявлено, что количество нормальных эпителиальных кле-
Т а б л и ц а 1
Содержание элементов в волосах у детей промышленного региона, мкг/г
Элемент Волосы, мкг/г
Физиологические показатели, п = 20 ДИ Группа 1, n = 30 ДИ Группа 2, n = 30 ДИ
Ртуть 0,5 ± 0,09 0,1—0,9 0,9 ± 0,1* 0,69—1,11 1,9 ± 0,8 1,5—2,1
Свинец 1,3 ± 0,04 0,8—1,5 3,5 ± 0,2* 3,0—4,0 4,4 ± 1,1* 3,9—5,0
Кадмий 0,09 ± 0,02 0—0,13 0,2 ± 0,01* 0,18—0,24 0,38 ± 0,9 0,32—0,42
Цинк 160 ± 1,9 100—200 232,8 ± 2,2* 228,4—237,2 240 ± 3,2* 231—250
Медь 48,8 ± 1,3 37,5—63,4 45,5 ± 2,3 40,8—50,1 47,0 ± 1,7* 42—51
* Здесь и в табл. 2 статистически значимые различия по сравнению с физиологическими показателями р < 0,016.
Т а б л и ц а 2
Содержание элементов в моче у детей промышленного региона, мкг/л
Элемент Моча, мкг/л
Физиологические показатели, п = 20 ДИ Группа 1, n = 30 ДИ Группа 2, n = 30 ДИ
Ртуть 0,5 ± 0,18 0,38—0,65 1,8 ± 0,23* 1,42—2,34 2,7 ± 0,4* 1,9—3,5
Свинец 2 ± 1,6 1,53—2,60 15,0 ± 3* 0,17—0,58 5,2 ± 2,1 0,18—3,2
Кадмий 0,7 ± 0,9 0,53—0,91 1,7 ± 0,7 0,1—0,22 3,8 ± 1,2 0,4—1,9
Медь 62 ± 1,2 47,6—80,6 30,2 ± 4,0* 24,4—30,2 36,6 ± 6,5* 20,6—28,3
Иод 160 ± 2,7 123,0—208 125,0 ± 3* 118,2—131,9 116 ± 8,0* 99,4—132,6
Селен 40 ± 0,9 30,7—52,0 27,3 ± 1,5* 22,2—38 24,5 ± 2,0* 23,1—50,0
ток в мазках было снижено на 70 % в группе 1 и на 90 % в группе 2, что составило (47,68 ± 3,16 %); (44,20 ± 3,42 %). Количество фагоцитированных, апоптозных (остаточных телец) было повышено в группе 2 в 6,6 раза, и в 11,9 раза в группе 1 соответственно. Количество клеток с кариорексисом было повышено на 83 % в группе 2 и в 2,5 раза в группе 1, количество безъядерных клеток в группе 2 было повышено в 8 раз, в группе 1 на 98 % . Количество ДНЛ, двуядерных клеток (ДК), клеток с вакуольной дистрофией (КВД) и тучных клеток (ТК) было повышено, соответственно, в 2,9 раза; в 2,6 раза; в 5,4 раза; в 9,0 раза в группе 2. Обсе-мененность микрофлорой повышена в группе 2 в 7,6 раза, в группе 1 в 7,0 раз. У детей из промышленного города Усть-Каменогорск количество ДНЛ, ДК, КВД и ТК было повышено, соответственно, на 41 %; в 3,0 раза; в 6,6 раза; в 6,5 и в 7,0 раза.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что у детей дошкольного возраста в процессе адаптации к высокой химической нагрузке, идет дисбаланс химических элементов с выраженными отклонениями клеточного звена защиты.
В ы в о д ы. 1. Неинвазивные методы исследования (определение тяжелых металлов в волосах, моче, слизистой оболочке полости носа и буккальном эпителии щек) являются гигиенически значимыми аспектами в определении экологически обусловленных нарушений у детей дошкольного возраста. 2. Отмечено, что обследование клеток назального и буккального эпителия щек выявило повышение клеток с вакуольной дистрофией, фагоцитированных клеток, а также обсеме-ненностью в цитоплазме эпителиоцитов, что указывает на воздействие токсических факторов окружающей среды на организм, особенно у детей группы 1, проживающих в промышленном городе. 3. Биомаркером экспозиции токсичных элементов при массовых исследованиях в качестве информативного, удобного и чувствительного теста является клеточная реакция слизистых оболочек носа и щек, которые могут быть рекомендованы
для раннего выявления групп риска и прогнозирования нарушений первичных слизистых барьеров с разработкой программ оздоровления детского населения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Базелюк Л.Т., Бекеева С.А. // Гиг. и сан. 1999. № 5. С. 9—10.
2. Базелюк Л.Т., Намазбаева З.И., Дузбаева Н.М., Жумакаева К.Д., Идрисова Л.М. Оценка цитологического статуса верхних дыхательных путей детей, проживающих в условиях промышленного города, неинвазивным цитоморфологическим методом: Методические рекомендации. Астана. 2009.
3. Базелюк Л.Т., Омирбаева С.М., Дузбаева Н.М. // Гиг. и сан. 2010. № 2. С. 36—39.
4. Беляева Н.Н., Рахманин Ю.А., Горелова Ж.Ю. и др. // Там же. 2005. № 6. С. 40—42.
5. Беляева Н.Н., Сычева Л.Т., Журков В.С. и др. Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек носа и рта у человека: Методические рекомендации. М., 2005.
6. Намазбаева З.И., Мукашева М.А., Пудов А.М. / / Определение содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды и биоматериалов на атомно-абсорбционном спектрометре МГА—915: Методические рекомендации. Караганда, 2007.
Поступила 06.04.11
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Намазбаева Зулькия Игеновна,
зав. лабораторией экологической биохимии и биофизики, докт. мед. наук., проф., врач высшей категории. E-mail: med-ekologia @mail .ru Базелюк Людмила Тимофеевна,
ведущий научн. сотр., докт. мед. наук, проф. E-mail: med-ekologia @mail .ru Ешмагамбетова Алия Борашевна,
старший научн. сотр., канд. мед. наук. E-mail: med-ekologia @mail .ru Шибучикова Жанара Балабаевна,
стажер-исследователь. E-mail: med-ekologia @mail .ru Сабиров Жанбол Байжанович,
стажер-исследователь. E-mail: med-ekologia @mail .ru
