CC BY
37
УДК [616.33:616.342]-002:616-097:612.015:614.7
нарушение биохимических и иммунологических показателей при хроническом гастродуодените у детей в условиях техногенного загрязнения среды обитания
© 2010 г. М. А. Землянова, О. В. Пустовалова, Ю. В. Город-нова, Т. С. Лыхина
Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения Роспотребнадзора, г. Пермь
В структуре общей заболеваемости детей Российской Федерации болезни органов пищеварения занимают второе место, уступая приоритет болезням органов дыхания, и общая тенденция к их росту продолжает сохраняться [3, 4]. Особенно актуальным в современной гастроэнтерологии детского возраста является проблема хронических заболеваний органов пищеварения — гастриты, дуодениты, язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки (ДПК), доля которых составляет 58—65 % от числа хронических заболеваний органов пищеварения [1, 4].
Согласно современным эпидемиологическим представлениям, одним из приоритетных факторов риска хронической гастропатологии являются химические соединения промышленного происхождения. В условиях загрязнения среды обитания органы пищеварения часто оказываются центральным органом-мишенью и вовлекаются в патологический процесс, особенно в детском возрасте. Риск развития гастроэнтерологической патологии при этом увеличивается на 78 % [14]. Уровень гастроэнтерологической заболеваемости у детей в условиях загрязнения окружающей среды в 2—4 раза выше по сравнению с уровнями территорий без объектов промышленного производства [10]. При этом отмечается более обширное поражение желудочно-кишечного тракта, увеличение частоты тяжелых форм гастритов и гастродуоденитов, приводящих к развитию язвенной болезни, множественных эрозий и перерождению слизистой оболочки желудка и ДПК (удельный вес осложненных форм гастродуоденита за последние 10 лет увеличился в 2,5 раза). Хронический гастродуоденит в условиях загрязнения среды обитания характеризуется рецидивирующим течением (в 25—30 % случаев), прогрессированием и более частой необратимостью патоморфологических изменений слизистой оболочки желудка и ДПК (у 20 % больных детей), приобретает устойчивость к консервативной терапии. Следствием этого является повышенный риск инвалидизации с детства и снижение качества жизни [3].
Проблема роста распространенности хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта среди детей является актуальной для промышленно развитых территорий Пермского края. Текущий и прогнозируемый уровни заболеваемости хроническими болезнями гастродуоденальной сферы у детей промышленно развитых городов стабильно на 20—30 % выше показателей у детей территорий относительного санитарно-гигиенического благополучия.
Целью настоящих исследований являлись углубленная оценка и выявление особенностей нарушения показателей биохимического и иммунологического гомеостаза при заболеваниях гастродуоденальной зоны у детей, проживающих в условиях комплексного внешнесредового воздействия тяжелых металлов и ароматических углеводородов.
Исследованы нарушения биохимических и иммунологических показателей при хроническом гастродуодените (ХГД) у 655 детей, проживающих на территориях Пермского края с различным уровнем техногенного загрязнения объектов среды обитания тяжелыми металлами и ароматическими углеводородами. Определялся ряд биохимических и иммунологических показателей, содержание металлов и ароматических углеводородов в биосредах. Группу сравнения составили дети с ХГД, проживающие на территории с благополучной санитарно-гигиенической ситуацией. Выполнены математическое моделирование и анализ причинно-следственных связей между отклонением исследуемых показателей и содержанием токсикантов в крови. Анализ результатов показал, что при повышенном уровне в крови хрома+6, марганца, свинца, никеля, бензола (в среднем в 4 раза относительно показателей сравнения, р < 0,05) у детей происходит отклонение ряда биохимических и иммунологических показателей, характеризующее нарушение гомеостаза окислительно-восстановительных процессов, развитие интоксикационного и гепатобилиарного синдромов, иммунного воспаления.
Ключевые слова: хронический гастродуоденит, контаминация биосред, тяжелые металлы, ароматические углеводороды.
Методы
Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха, питьевой воды, продуктов питания проведена по данным собственных, мониторинговых и натурных наблюдений Пермского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Роспотребнадзора по Пермскому краю (по 23 загрязняющим примесям, 39 санитарно-химическим показателям) за период 2004 — 2008 годов. Информация обобщена в соответствии с ГН 2.1.6.1338-03, СанПиН 2.1.4.1074-01, СанПиН 2.3.2.1078-01.
Заболеваемость детского населения на краевом и территориальном уровнях оценивали по данным государственной статистической отчетности ЛПУ: «Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебно-профилактического учреждения» (форма 12-здрав.). Оценку (территориальную, динамическую, прогнозную) заболеваемости населения за 15-летний период (1992—2008) осуществляли с помощью методов одномерного статистического анализа, построения трендовой модели с динамическим экспоненциальным сглаживанием [15].
Углубленным обследованием охвачено 655 детей в возрасте от 7 до 14 лет (мальчики составили 37,2 %, девочки — 62,8 %), проживающих на территориях Пермского края с различным уровнем техногенного химического загрязнения среды обитания. Для сравнительного анализа данных дети распределены в группу наблюдения — 575 человек, проживающих в городах с техногенным химическим загрязнением среды обитания и актуальностью патологии гастродуоденальной сферы, и группу сравнения — 80 человек, проживающих на территории с благополучной санитарно-гигиенической ситуацией. В исследуемые выборки включены дети, имеющие в качестве приоритетной патологии хронический гастродуоденит (ХГД) в стадии умеренного обострения, верифицированный в соответствии с МКБ-10 на основании клинических и лабораторных данных. Обследование проводилось на базе детского стационара ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора в период 2005—2008 годов.
Лабораторное диагностическое обследование выполнено в соответствии с обязательным соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации 1975 года с дополнениями 1983 года. Объем обследования включал определение гематологических, иммунологических, биохимических показателей, выполненных унифицированными методами [7, 8]. Активность окислительных процессов и антиокси-дантной системы определяли биохимическими методами по уровню антиоксидантной активности (АОА) в сыворотке крови и уровню малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови и желудочном соке [13]. Ферментативную функцию печени оценивали по уровню активности АЛАТ, АСАТ, щелочной фосфата-
зы, креатининфосфокиназы; белково-синтетическую
— по уровню общего белка и альбумина в сыворотке крови. Концентрационную и моторно-эвакуаторную функцию желчного пузыря и желчевыводящих путей характеризовали по содержанию общего и прямого билирубина, общего холестерина в сыворотке крови и желчи. Наличие воспалительно-пролиферативных процессов в желудочно-кишечном тракте выявляли по показателям содержания С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке крови и желудочном соке. Состояние гуморального иммунитета оценивали по содержанию сывороточных иммуноглобулинов (Ig) A, M, G и секреторного иммуноглобулина А (sIgA) в слюне по методу Mancini; системы неспецифической защиты организма — по показателям фагоцитоза по методу Дугласа [11]. Интоксикационный синдром оценивали по содержанию дельта-аминолевулиновой кислоты (дельта-АЛК) в моче, плазматических клеток в крови. Всего при клинико-лабораторном диагностическом обследовании выполнено 36 тыс. исследований по 55 показателям. Лабораторная диагностика выполнена с помощью автоматического гематологического Abakus junior (Австрия), биохимического Konelab 20 (Финляндия), иммуноферментного Stat Faх-2100 (США).
Химико-аналитическое исследование включало определение содержания в биосредах металлов (марганца, хрома, свинца, никеля, цинка, ванадия
— в крови) и ароматических углеводородов (бензола, толуола, этилбензола — в крови, фенола — в моче), выполненное с помощью атомно-абсорбционной спек-трофотометрии, жидкостной и газовой хроматографии согласно методическим указаниям [9]. В качестве критериев оценки содержания исследуемых металлов и ароматических углеводородов в биосредах у детей использованы уровни содержания данных показателей в цельной крови и моче практически здоровых детей (150 человек), проживающих в условиях относительного санитарно-гигиенического благополучия (фоновый региональный уровень), и референтные уровни [6].
Математическое моделирование зависимостей между содержанием токсикантов в биосредах и ответной реакцией организма («маркер экспозиции
— маркер эффекта») описывали с использованием модели логистической регрессии [15]. В качестве маркера экспозиции использовали уровень содержания химических веществ в крови обследуемых детей, в качестве маркера эффекта — биохимические и иммунологические показатели, качественно и количественно характеризующие изменения в организме в ответ на повышенный уровень содержания исследуемых соединений в крови [12]. Согласно построенной модели рассчитывали вероятность отклонения маркера ответа (р0 от возрастной физиологической нормы при повышении концентрации в крови маркера экспозиции. Общую вероятность (Р) изменения маркера ответа под воздействием одновременно нескольких токсикантов определяли по соотношению
где р. — вероятность отклонения маркера ответа от физиологической нормы при воздействии i-маркера экспозиции.
Анализировали информацию в пакете статистического анализа Statistica 6.0 и специально разработанных программных продуктов, сопряженных с приложениями MS-Office. Сравнение групп по количественным признакам проводили с использованием двухвыборочного t-критерия Стьюдента. Зависимость между признаками оценивали методами корреляционно-регрессионного анализа. Адекватность модели проверяли с помощью процедуры дисперсионного анализа, основанной на расчете критерия Фишера (F) и коэффициента детерминации (R2). Различия считали статистически значимыми при р < 0,05 [2].
Результаты
Оценка качества атмосферного воздуха свидетельствует о том, что в селитебных зонах промышленных городов Пермского края регистрируется систематическое содержание в атмосферном воздухе этилбензола на уровне 1,5 ПДКсс, фенола, бензола — на уровне 0,3—0,5 ПДКсс, толуола, ксилола, хрома, марганца, свинца — 0,01—0,05 ПДКсс. При этом уровень концентраций бензола, этилбензола, ксилола за последние 5 лет увеличился в 1,3—5 раз.
По результатам мониторинговых наблюдений Роспотребнадзора по Пермскому краю качество воды поверхностных водоемов, используемых как источники питьевого водоснабжения населения промышленных городов, не отвечает нормативам, предъявляемым к водным объектам хозяйственнопитьевого и санитарно-бытового водопользования. В течение 2005—2008 годов зарегистрировано превышение гигиенических нормативов по меди, марганцу, хрому+6, нефтепродуктам на уровне 1,3—10 ПДК. Вода, прошедшая предварительную подготовку и поступающая в разводящую сеть централизованных систем питьевого водоснабжения, по микробиологическому и санитарно-химическому составу в ряде проб (8,7—18,0 %) не удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Анализ содержания химических компонентов выявил наличие в питьевой воде марганца (0,01—0,03 мг/дм3), меди (0,02 — 0,03 мг/дм3) и других компонентов. Качество воды централизованных систем питьевого водоснабжения населения края, осуществляемого из подземных водоисточников, в целом удовлетворяет существующим гигиеническим регламентам. Количество проб с превышением гигиенических нормативов по химическим и микробиологическим показателям составляет в год не более 5 %. Вместе с тем в питьевой воде содержится ряд металлов на уровне 0,5—1,1 ПДК (марганец, свинец, медь), относящихся к I — II классам опасности.
Оценка качества традиционных пищевых продуктов (молоко, мясо, хлеб, картофель и др.), используемых населением промышленных городов Пермского края, по содержанию свинца как токсиканта, поступающего в организм одновременно с атмосферным воздухом и питьевой водой, показала, что свинец определяется в 3,5 % от числа отобранных проб в течение года, но его концентрации не превышали гигиенических нормативов.
В зонах экспозиции находятся более 100 тыс. детей. Токсичные компоненты (марганец, хром, никель, свинец, бензол, фенол и др.), формирующие на сегодняшний день качество атмосферного воздуха и питьевой воды, обладают политропным повреждающим действием на организм, в том числе на органы пищеварительной системы.
Гигиеническая оценка структуры и динамики заболеваемости детей болезнями гастродуоденальной сферы показала, что болезни органов пищеварения у детского населения Пермского края стабильно занимают 2 — 3 место в структуре заболеваемости после болезней органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки. Распространенность болезней данного класса составляет порядка 160,0 %о, на диспансерном учете состоит около 40 % от общего числа зарегистрированных больных детей. Общая и первичная заболеваемость за последние 10 лет имеет устойчивую тенденцию роста, темп прироста составил 62 %. Наибольший удельный вес (22 %) в структуре болезней органов пищеварения у детей занимают гастриты и дуодениты. На диспансерном учете с данными нозологиями состоят 70 % от общего числа заболевших детей.
Оценка уровня содержания исследуемых соединений в биосредах позволила установить, что в организме детей группы наблюдения регистрируется более широкий спектр и более высокие уровни большинства компонентов токсикантной нагрузки относительно показателей у детей группы сравнения и референтными концентрациями (таблица). В крови детей группы наблюдения уровень никеля превысил показатель в группе сравнения в 1,4 раза (р < 0,001), марганца — в 2,2 раза (р < 0,001), свинца — в 1,6 раза (р < 0,001), хрома+6 — в 7,1 раза (р < 0,001). Необходимо отметить, что уровень цинка у детей группы наблюдения был статистически ниже референтных значений в 1,3 раза. У детей сравниваемых групп выявлены существенные различия в содержании ароматических углеводородов в крови. Установлено достоверно повышенное содержание в крови детей группы наблюдения бензола, этилбензола, толуола по отношению к показателям в группе сравнения, в которой данные соединения не были идентифицированы. Уровень содержания фенола в моче детей основной выборки в 3,8 раза (р < 0,001) превысил показатель в группе сравнения.
Исследование и оценка изменений биохимических и иммунологических показателей у детей с ХГД при
Сравнительная оценка содержания тяжелых металлов и ароматических углеводородов в крови детей с хроническим гастродуоденитом, мг/дм3
Химический компонент Группа наблюдения (п=575) (М± т) Группа сравнения (п =80) (М+ т) Референтный уровень Значимость различий
р1 р2
Марганец 0,029+0,005 0,013+0,002 0,0109+0,0006 <0,001 >0,05
Медь 0,966±0,279 0,849+0,151 0,9 —1,5 >0,05 >0,05
Никель 0,236+0,019 0,164+0,028 0, 0 оо 1 , 2 <0,001 0,038
Свинец 0,158+0,009 0,097+0,009 0,1 <0,001 >0,05
Хром+6 0,057+0,017 0,008+0,002 0,007-0,028 <0,001 0,047
Ванадий 0,0006+0,0002 0,0 0,00006-0,00090 >0,05 <0,001
Цинк 5,4500+0,1320 5,814+0,493 6, 0 1 0 0,014 >0,05
Бензол 0,0022+0,0002 0,0 0,0 <0,001 -
Этилбензол 0,0003+0,0001 0,0 0,0 0,034 -
Толуол 0,0006+0,0002 0,0 0,0 0,021 -
Фенол (в моче) 0,567+0,109 0,148+0,028 0,137+0,021 <0,001 >0,05
Примечание. р1 — показателей группы наблюдения и группы сравнения; р2 — показателей группы сравнения и референтного уровня.
повышенном содержании в крови тяжелых металлов и ароматических углеводородов позволили установить более выраженную активность местной воспалительной реакции относительно показателей у детей группы сравнения. Концентрация СРБ в желудочном соке и сыворотке крови детей достоверно превышала физиологическую норму в обеих группах, но уровень СРБ у детей в группе наблюдения в желудочном соке составил (29,2 + 4,6) мг/дм3 и в сыворотке крови (18,0 ± 1,5) мг/дм3, что в 1,5 раза выше аналогичных показателей в группе сравнения (р = 0,002 и р = 0,035 соответственно). В группе наблюдения повышенный уровень СРБ в желудочном соке зарегистрирован в 84,8 % случаев, тогда как в группе сравнения — в 31,8% случаев от общего количества обследованных детей.
Гиперпродукция sIgА в желудочном соке детей группы наблюдения достигла (475,6 ± 61,1) мкг/дм3, в слюне — (548,6 ± 20,0) мкг/дм3, что в 2,1 и
2,8 раза соответственно выше показателей в группе сравнения. Содержание МДА у детей группы наблюдения установлено в сыворотке крови на уровне (2,65 ± 0,04) мкмоль/дм3 и желудочном соке — (4,57 ± 0,64) мкмоль/см3, что в 1,6 и в 1,8 раза выше аналогичного показателя в группе сравнения (р = 0,012 и р = 0,007 соответственно). При этом уровень АОА в сыворотке крови детей группы наблюдения в среднем составил (47,6 ± 0,9) % и превысил аналогичный показатель группы сравнения в 1,4 раза (р = 0,013). Случаи повышения АОА, оцениваемого как компенсаторная реакция в ответ на повреждающее воздействие свободно-радикального окисления на клеточные мембраны, в группе наблюдения зарегистрированы у 57,7 % детей от общего числа обследованных, что в 2,6 раза больше показателя в группе сравнения (22,4 %, р = 0,013). Случаи снижения АОА, рассматриваемого как декомпенсация в результате истощения антиокислительных резервов, в группе наблюдения составили 34,0 %, что в 2,3 раза больше показателя в группе сравнения (14,9 %,
р = 0,034). Установлена прямая корреляционная зависимость у детей группы наблюдения между показателями <^^А — МДА сыворотки крови» (г = 0,69, р = 0,026) и обратная связь <^^А — АОА сыворотки крови» (г = —0,73, р = 0,007). Содержание общего белка и альбумина в сыворотке крови в среднем в обеих группах соответствовало физиологической норме, однако в группе наблюдения уровень общего белка был достоверно ниже показателя в группе сравнения (р = 0,038).
Оценка показателей ферментативной активности гепатоцитов у детей группы наблюдения свидетельствует о наличии достоверного, относительно показателей группы сравнения, повышения активности АСАТ (26,6 ± 0,7) Е/дм3; р = 0,038, и креа-тинфосфокиназы (92,67 ± 21,3) Е/дм3; р = 0,023. Установлено достоверное повышение активности щелочной фосфатазы в группе наблюдения (403,8 ±
17.2) Е/дм3 по отношению к показателю в группе сравнения (368,6 ± 46,2) Е/дм3; р < 0,045, при этом отличий от физиологической нормы в обеих группах не установлено.
Результаты исследования функции желчевыводящей системы у детей группы наблюдения свидетельствуют о нарушении концентрационной функции желчного пузыря, что подтверждается снижением, практически в 2 раза, уровня билирубина в желчи (порция В) (показатель составил (232,0 ±
73.3) мкмоль/дм3), относительно нижней границы физиологической нормы (р = 0,041) и показателя в группе сравнения (442,8 ± 110,0) мкмоль/дм3; р = 0,023. В группе наблюдения зарегистрировано 83,3 % случаев с пониженным уровнем билирубина в желчи (порция В), в группе сравнения — 10 %. Одновременно у 25 % детей из группы наблюдения зарегистрировано повышенное содержание холестерина в желчи (порция С) при 10 % случаев в группе сравнения, что характеризует наличие застойных явлений в желчевыводящей системе. При этом повышение дифениламинового (ДФА) показателя
в сыворотке крови, сопряженное с процессом воспаления, зарегистрировано у 55,6 % детей группы наблюдения при 25 % случаев в группе сравнения. Установлена обратная корреляционная зависимость показателей «билирубин общий сыворотки крови
- ДФА-показатель сыворотки крови, холестерин общий желчи» (г = -0,83 и р = 0,021, г = -0,78 и р = 0,015 соответственно), прямая связь - «холестерин общий - МДА сыворотки крови» (г = 0,72, р = 0,044).
У детей группы наблюдения установлены лабораторные признаки более выраженного процесса интоксикации, характеризующегося повышенным в
1,8 раза выведением дельта-АЛК с мочой относительно физиологической нормы в 69 % случаев, средний показатель составил (0,027 + 0,001) мкмоль/см3, р = 0,014, при 7 % в группе сравнения (0,015 + 0,002) мкмоль/см3, р = 0,037. Установлено увеличение количества плазматических клеток у детей группы наблюдения (0,03 + 0,006) % относительно показателя в группе сравнения (кратность превышения составила в 1,5 раза, р = 0,024). Анизоцитоз эритроцитов (8 % случаев) и эритроциты с токсической зернистостью (10 %) выявлены только у детей группы наблюдения. При этом у них установлено развитие дефицита активности фагоцитарного звена иммунитета, характеризующееся снижением фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса относительно показателей в группе сравнения в 1,3 и 1,5 раза соответственно (р = 0,024 и р = 0,017). Установлена обратная корреляционная зависимость показателей «АОА сыворотки крови - фагоцитарный индекс крови» (г = 0,19, р = 0,000) и «8^А - АОА, IgG сыворотки крови» (г = 0,43, р = 0,007 и г = 0,73, р = 0,026 соответственно); прямая связь «МДА сыворотки крови - фагоцитарный индекс крови» (г = 0,19, р = 0,006 и р = 0,003) и «з^А - МДА сыворотки крови» (г = 0,69, р = 0,026).
Сравнительный анализ установленных связей между исследованными биохимическими и иммунологическими показателями, а также между содержанием токсикантов в крови и лабораторными показателями ответных реакций позволил дать характеристику отдельных синдромов, развивающихся при ХГД у детей в условиях воздействия химических факторов техногенной нагрузки. Выявленные закономерности проявляются у детей группы наблюдения при идентификации в крови бензола на уровне 0,0022 мг/дм3, марганца, свинца, хрома+6, никеля на уровне, в 1,5-3,2 раза выше показателя в группе сравнения, в моче фенола на уровне, в 3,8 раза выше показателя в группе сравнения.
В ходе выявления и оценки связей «маркер экспозиции - маркер эффекта» установлено, что у детей группы наблюдения при содержании бензола, свинца, хрома+6, марганца в крови в концентрациях, в 1,4 — 7,1 раза превышающих показатели в группе сравнения, установлена вероятность повышения со-
держания з^А в желудочном соке и слюне, СРБ в сыворотке крови, СОЭ, палочкоядерных нейтрофи-лов, плазматических клеток, эозинофилов и лейкоцитов в крови (Р = 0,34-0,73, Н2 = 0,16-0,81, р = 0,015-0,021) снижение альбумина в сыворотке крови (Н2 = 0,38, р = 0,031), что характеризует развитие процессов реактивного воспаления. При повышенном содержании в крови марганца, хрома+6, никеля, свинца установлена вероятность повышения уровня з^А в желудочном соке, снижения уровня IgG и 1§А и активности фагоцитоза в крови, что свидетельствует об угнетении гуморального иммунитета и неспецифической резистентности (Р = 0,84, Н2 = 0,21-0,92, р = 0,017-0,033). Известное цитотоксическое действие данных контаминантов подтверждается установленной вероятностью нарушения окислительно-восстановительных процессов, характеризующихся повышением содержания МДА и снижением АОА сыворотки крови (Р = 0,69-0,96, Н2 = 0,25-0,63, р = 0,018-0,039). При повышенных концентрациях никеля, марганца и свинца в крови установлена вероятность повышения активности АСАТ, щелочной фосфатазы (Р = 0,22-0,62, Н2 = 0,22-0,96, р = 0,018-0,041) и повышения содержания МДА в сыворотке крови (Н2 = 0,46, р < 0,001), что характеризует усиление процессов цитолиза и перекисного окисления липидов клеточных мембран. Повышенное содержание в крови марганца, бензола и фенола обусловливают вероятность повышения концентрации общего билирубина в крови и снижение его в желчи, повышение содержания общего холестерина в крови и желчи, ДФА-показателя (Р = 0,22-0,62, Н2 = 0,39-0,82, р = 0,012-0,029). Вероятность нарушения нормобластического типа эритропоэза, проявляющегося снижением содержания гемоглобина, эритроцитов, увеличением анизоцитоза эритроцитов достоверно связана с повышенным уровнем в крови свинца, марганца, бензола, обладающих гематотропным действием (Р = 0,10-0,20, Н2 =
0,11-0,91, р = 0,028-0,032). Об усилении интоксикационного синдрома может свидетельствовать увеличение содержания дельта-АЛК в моче, базофилов и ретикулоцитов в крови при повышенном содержании в крови свинца, хрома и в моче фенола (Р = 0,10-0,76, Н2 = 0,22-0,52, р = 0,002-0,005).
Анализ полученных вероятностных связей между лабораторными показателями у детей группы сравнения показал, что патологический процесс в гастродуоденальной зоне протекает с преимущественным неявно выраженным воспалительным процессом и явлениями цитолиза. Статистически достоверных связей установленных нарушений биохимических и иммунологических показателей с содержанием исследуемых химических соединений в биосредах на уровне, соответствующем фоновым значениям, не выявлено.
Обсуждение результатов
В целом сравнительная оценка результатов проведенных статистических исследований позволила
установить, что у детей при повышенном относительно фонового или референтного уровня содержании в крови хрома+6, марганца, свинца, бензола и в моче фенола, обладающих однонаправленным действием на органы гастродуоденальной сферы, регистрируется более широкий спектр и большая выраженность нарушений исследованных лабораторных показателей по сравнению с детьми, не имеющими повышенного содержания токсичных химических компонентов в биосредах.
Выявленные особенности в изменении биохимического и иммунологического гомеостаза характеризуют активизацию воспалительных реакций как на местном уровне (по повышению содержания СРБ и з^А в желудочном секрете и слюне), так и на уровне целостного организма, причем с тенденцией к хро-низации воспалительного процесса. Это, вероятно, связано с тем, что токсичные контаминанты и их метаболиты взаимодействуют с тканевыми белками, в том числе мембран клеток, вызывая их альтерацию, то есть оказывают прямое цитотоксическое действие. Поврежденная макрофагальная структура приводит к нарушению биотического баланса и механизма цитопротекции в слизистой оболочке желудка и ДПК и провоцирует развитие воспалительного процесса, что сопровождается повышенным образованием острофазовых белков.
Оценка показателей, характеризующих состояние I фазы биотрансформации, при которой происходит гидрофилизация ксенобиотиков и эндотоксинов, свидетельствует об усилении процессов перекисного окисления липидов клеточных мембран и образовании активных форм кислорода, что подтверждается повышением МДА в желудочном соке и сыворотке крови у детей группы наблюдения. Чрезмерное накопление перекисей липидов в желудочном соке угнетает резистентность слизистой оболочки в результате нарушения энергообразования и изменения свойств мембран, что ведет к деградации гликопротеинов и нарушению слизистого барьера. При нарушении баланса в системе «окислительные процессы -антиоксидантная защита» развивается синдром пероксидации, обусловливающий ранние изменения неспецифической защиты организма, углубление которых формирует специфический патологический процесс. Полученные результаты подтверждают ранее установленные закономерности развития окислительно-восстановительного стресса и расширяют представление о механизмах образования активных форм кислорода при воздействии токсичных соединений [5, 16].
Установлено более выраженное нарушение гепатобилиарной функции у детей с ХГД и повышенным содержанием токсикантов в крови, характеризующееся усилением ферментативной активности гепатоцитов (по активности АСАТ, щелочной фосфатазы, креатининфосфокиназы) с
воспалением и нарушением концентрационной и моторно-эвакуационной функций желчного пузыря и желчевыводящих путей (снижение содержания общего билирубина, повышение холестерина общего и ДФА-показателя в желчи). Выявленные отклонения могут быть связаны, с одной стороны, с мембранотоксическим действием контаминан-тов и развитием цитолитической активности, что подтверждает результаты ранее проведенных исследований [5], а с другой - с повышением функциональной активности печени, являющейся одним из основных органов метаболизма и детоксикации. Следует учесть и тот факт, что щелочная фосфатаза относится к основным катализаторам метаболизма токсичных соединений и ее количество может повышаться также за счет стимуляции ее выработки для реализации метаболических процессов биотрансформации токсикантов.
Установлено развитие более выраженного интоксикационного синдрома у детей группы наблюдения, характеризующегося нарушением эритропоэза в сторону появления молодых и патологических клеточных форм (увеличение содержания базофилов, плазматических клеток, анизоцитоза эритроцитов) и накоплением продуктов метаболизма (увеличение выведения дельта-АЛК с мочой), участием в воспалении специфических реагиновых клеточных форм и белков (повышение эозинофильно-лимфоцитарного индекса, относительной эозинофилии, общего ^Е) с развитием дефицита активности фагоцитарного звена иммунитета (снижение фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса). Полученные результаты по изменению лабораторных показателей расширяют научные представления о развитии интоксикационного синдрома у детей, полученные в исследованиях отечественных и зарубежных авторов [17, 18], в условиях воздействия на организм ароматических углеводородов и тяжелых металлов.
Таким образом, обобщение результатов проведенных исследований позволило заключить, что течение хронических воспалительных заболеваний гастродуоденальной сферы у детей в условиях техногенного загрязнения среды обитания тяжелыми металлами и ароматическими углеводородами характеризуется нарушением биохимических и иммунологических показателей, отражающих дисбаланс окислительно-восстановительных процессов, развитие гепатобилиарного и интоксикационного синдромов, иммунного воспаления.
Список литературы
1. Бельмер С. В. Функциональные нарушения органов пищеварения у детей. Рекомендации и комментарии / С. В. Бельмер, С. В. Гасилина, А. И. Хавкин, А. С. Эй-берман. - М., 2005. - 1 15 с.
2. Гланц С. Медико-биологическая статистика / под ред. Н. Е. Бузикашвили и соавт. - М. : Практика, 1998.
- 459 с.
3. Детская гастроэнтерология: избранные главы / под ред. А. А. Баранова, Е. В. Климанской, Г. В. Римарчук. -М., 2002. - С. 390-423.
4. Заболевания органов пищеварения у детей / под ред.
A. А. Баранова, Е. В. Климанской. — М., 1999. — 272 с.
5. Ипатов Ю .П. Ключи к проблеме гастроэнтерологических заболеваний у детей / Ю. П. Ипатов, Л. Г. Комарова, И. А. Переслегина, Е. И. Шабунина. — Н. Новгород : Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 1997. - С. 40-53.
6. Клиническое руководство по лабораторным тестам / под ред. Норберта У. Тица : пер. с англ. под ред. В. В. Меньшикова. - М. : ЮНИМЕД-пресс, 2003. - 960 с.
7. Лабораторные методы исследования в клинике : справочник / под ред. В. В. Меньшикова. - М. : Медицина, 1987. - 366 с.
8. Медицинские лабораторные технологии и диагностика // Медицинские лабораторные технологии : справочник : в 2 т. / под ред. проф. А. И. Карпищенко. - СПб. : Интермедика, 2002. - 408 с.
9. Методические указания «Сборник методик по определению химических соединений в биологических средах» : МР № 763-99-4.1.779-99. - М., 1999. - 46 с.
10. Практические вопросы детской гастроэнтерологии Санкт-Петербурга : сб. лекций и науч. работ / под ред.
B. Л. Пайкова. - СПб., 1996. -185 с.
11. Ройт А. Иммунология / А. Ройт, Дж. Бростофф, Д. Мейл. - М. : Мир, 2000. - 592 с.
12. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду : руководство 2.1.10.1920-04. - М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.
13. Современные методы в биохимии / под ред. В. Н. Ореховича. - М. : Медицина, 1977. - С. 66-68.
14. Циммерман Я. С. Хронический гастрит и язвенная болезнь / Я. С. Циммерман. - Пермь, 2000. - 256 с.
15. Четыркин Е. М. Статистические методы прогнозирования / Е. М. Четыркин. - М. : Статистика, 1977. - 356 с.
16. Юдина Т. В. Критериальные показатели антиоксидантного статуса в проблеме донозологической диагностики / Т. В. Юдина, В. Н. Ракитский, М. В. Егорова, Н. Е. Федорова // Гигиена и санитария. - 2000. - № 5.
- С. 61-63.
17. Dockery D. // Partikles in Our Air. Concentrations and Helth Effects / D. Dockery, A. Pope / еds R. Wilson, J. Spengler. - Boston, 1996. - P. 123-148.
18. Rangborn J. B. Mechanism of Detoxication and procedurs for Detoxication / J. B. Rangborn // Doctor's Data, Bioonoostics Inc., 2000. - 143 p.
DISTURBANCE OF BIOCHEMICAL AND IMMUNOLOGICAL INDICATORS IN CHRONIC GASTRODUODENITIS IN CHILDREN IN CONDITIONS OF ENVIRONMENTAL TECHNOGENIC POLLUTION
M. A. Zemlyanova, O. V. Pustovalova, J. V. Gorodnova,
T. S. Lyhina
Federal Scientific Center of Health Prevention Technologies for Health Risk Management, Federal State Institution of Science, Russian Federal Consumer Rights Protection and Human Health Control Service, Perm
Disturbances of biochemical and immunological indicators in chronic gastroduodenitis (CGD) have been studied in 655 children living on the territories of the Perm Krai with different levels of environmental technogenic pollution with heavy metals and aromatic hydrocarbons. A comparative analysis of biochemical and immunological indicators, metal and aromatic hydrocarbon content in biological media has been carried out. A comparison group consisted of children with CGD living on the territories with favorable sanitary-hygienic conditions. Mathematical modeling and an analysis of cause-effect relations between deviations of the studied indicators and toxicant content in blood have been done. The analysis of results has shown: when the level of chrome+6, manganese, lead, nickel, benzene content in blood was high (on the average 4 times over the comparison indicators, р < 0.05), the children had deviations of some biochemical and immunological indicators describing disturbed homeostasis of oxidation-reduction processes, development of the intoxication and hepatobiliary syndromes, immune inflammation.
Key words: chronic gastroduodenitis, biological medium contamination, heavy metals, aromatic hydrocarbons.
Контактная информация:
Землянова Марина Александровна — доктор медицинских наук, доцент, зав. отделом биохимических и цитогенетических методов диагностики Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения Роспотребнадзора
Адрес: 614045, г. Пермь, ул. Орджоникидзе, д. 82
Тел. (3422) 36-39-30
E-mail: [email protected]
Статья поступила 15.04.2010 г.
