CC BY-ND
16
g
УДК 613.95
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО БАЛАНСА И КОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ У ДЕТЕЙ С КАРДИОВАСКУЛЯРНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РАЙОНАХ С РАЗЛИЧНОЙ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ
А.Г. Сетко1, С.Е. Лебедькова1, Е.В. Черкасова2, В.В. Черкасов3, С.П. Тришина1 1ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет»
Минздрава России, г. Оренбург, Россия 2ГБУЗ «Областная детская клиническая больница», г. Оренбург, Россия 3ГБУЗ «Саракташская районная больница», Оренбургская область,
пос. Саракташ, Россия
Выявлены особенности снижения костной прочности у детей с кардиоваскулярной патологией, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой. Полученные данные могут быть связаны со специфичностью спектра загрязнения атмосферного воздуха кадмием и кобальтом, а также уровнем загрязнения воды, используемой в хозяйственно-бытовых и питьевых целях, и требуют разработки управленческих решений по оптимизации диагностики прочности костной ткани у детей с кардиоваскулярной патологией с учетом особенностей загрязнения поллю-тантами территории проживания.
Ключевые слова: кардиоваскулярная патология, костная прочность, антропогенная нагрузка.
A.G. Setko, S.Ye. Lebedkova, Ye.V. Cherkasova, V.V. Cherkasov, S.P. Trishina □ SOME FEATURES OF MICROELEMENT BALANCE AND BONE DURABILITY AT THE CHILDREN WITH CARDIOVASCULAR PATHOLOGY LIVING IN AREAS WITH VARIOUS ANTHROPOGENOUS LOAD □ SBEI HPE «Orenburg State Medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia, Orenburg, Russia; SBHI «Regional Children's Clinical Hospital», Orenburg, Russia; SBHI «Saraktash District Hospital», Orenburg Region, Saraktash, Russia.
Some particularities of bones strength decline were detected at children suffering from cardiovascular diseases living at regions with different antropogenic burden levels. These findings can be related to specificity of atmospheric air pollution by cadmium and cobalt. Also pollution of domestic and drinking water should be taken into account. Results obtained in this research show that management decisions related to optimization of bone strength diagnostics at children suffering from cardiovascular diseases should be developed. Particularities of territory pollution are to be considered at realization of aforementioned decisions. Key words: cardiovascular pathology, bone durability, anthropogenous loading.
В настоящее время проблемы снижения костной прочности и кардиоваскулярной патологии являются одними из наиболее актуальных в медицинской практике, которые связывают между собой болезни детей и взрослых и нередко становятся причиной стойкого нарушения трудоспособности и инвалидности [1, 2].
Исследование изменений прочности костной ткани в детском возрасте — это сложная задача, обусловленная высокой скоростью обновления костной ткани, высокими темпами линейного роста, значительной распространенностью факторов риска [4]. Основным инструментальным методом диагностики остеопороза является денситометрия, которая в зависимости от
используемого оборудования осуществляется рентгеновским, ультразвуковым методом или методом компьютерной томографии. Особое внимание обращает на себя разработанное для определения состояния костной ткани ультразвуковое исследование, безопасность которого, скорость обследования пациента и относительно низкая стоимость очевидны.
Достаточно большое число исследователей считают метод объективным и перспективным и рассматривают количественную ультразвуковую денситометрию как скрининг-метод, позволяющий выявлять детей и подростков, предрасположенных к переломам костей, подтверждать диагноз остеопороза и оценивать эффективность проводимой терапии [5, 6, 7, 9, 10].
06965827
26
ЗНиСО
S
Свинец Свянец
Рис. 1. Микроэлементный портрет детей с кардиоваскулярной патологией
В последние годы особый интерес вызывает изучение костной прочности у лиц с хроническими заболеваниями, проживающих в районах с различной антропогенной нагрузкой. Научными исследованиями, проведенными во взрослой популяции, доказано воздействие антропогенных факторов среды обитания на развитие остеопороза в качестве одного из основных этиологических компонентов [3, 8]. Доказательная база о вкладе экологических факторов в изменение костной прочности у детей до настоящего времени отсутствует, что требует дополнительного изучения факторов риска развития снижения костной прочности у детей с кардиоваскулярной патологией с учетом различий в антропогенной нагрузке территорий, учитывая высокую распространенность, тенденцию к нарастанию уровня патологии в популяции, недостаточную изученность причинных факторов и склонность к хроническому течению, а также социально-экономическую значимость. Весь комплекс нерешенных проблем определил актуальность исследования.
Цель исследования — определить особенности микроэлементного баланса и изменения прочности костной ткани у детей с кардиоваскулярной патологией, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой.
Для достижения поставленной цели исследования были поставлены следующие задачи:
Оценить показатели костной прочности у детей и подростков с кардиоваскулярной патологией.
Изучить особенности накопления микроэлементов в биологических средах (волосы) и изменения костной прочности у детей с кардиоваскулярной патологией.
Изучить особенности накопления микроэлементов в биологических средах (волосы) и изменения костной прочности у детей с кардиоваскулярной патологией при различном уровне антропогенной нагрузки.
Материалы и методы. Объектом исследования являлись дети, проживающие в промышленных городах Оренбургской области, которые были разделены на две группы: основную и контрольную. Первую группу составил 131 ребенок с кардиоваскулярной патологией, вторую — 60 здоровых детей. В свою очередь, дети 1-й группы проживали на 3-х территориях области, уровень антропогенной нагрузки на которых был определен стандартными гигиеническими методиками.
Костную прочность оценивали методом количественного ультразвукового исследования — quantitative ultrasound (QUS - КУС). Показатели прочности определялись по скорости прохождения ультразвука (Speed оГ Sound — SOS, м/с) вдоль кортикальной кости и интегральному показателю Z-score. Измерение проводилось на недоминирующей конечности (предплечье и/или голень).
С целью изучения накопления химических поллютантов в биологических средах у детей, оценивали биохимический статус путем определения содержания в волосах кадмия, кобальта, хрома, меди, железа, марганца, никеля, свинца, кремния методом атомной спектрометрии с использованием атомно-абсорбционного спектрометра.
Результаты исследования. В результате исследования установлено, что средневозрастные показатели количественного ультразвукового исследования детей с кардиоваскулярной патологией и контрольной группы достоверно не отличались. Однако индивидуальные
06965887
g
40 30 20 -10 -0
36,95
22.7
6>65 5 45
П Оренбург □ Бузулук ИОрск
К атм. воздух К вода К почва К сумм
Рис. 2. Суммарные показатели загрязнения окружающей среды урбанизированных территорий, К
показатели костной прочности отличались значительной вариабельностью.
Дети и подростки с наличием признаков дисплазии соединительной ткани костной системы (плоскостопие, нарушение осанки, деформация грудной клетки, кариес), переломами в анамнезе имеют более низкие значения SOS, м/с (р = 0,01).
При использовании референтной базы прибора (Z-score < -1 SD) снижение костной прочности среди больных с кардиоваскулярной патологией определено у 36 % детей, что достоверно выше, чем в группе здоровых детей (20,3 %) (р < 0,05). Выраженное снижение костной прочности (Z-score < -2) выявлено у 14 % детей с кардиоваскулярной патологией.
По данным спектрального анализа волос, для детей и подростков характерен дисбаланс элементного гомеостаза как в качественном, так и в количественном различии, выраженный в снижении уровня эссенциальных и токсичных микро- и макроэлементов.
При анализе индивидуальных показателей установлено, что дефицит содержания эссенциальных микроэлементов (меди, железа) выявлен у 100 % обследованных. Дефицит кобальта отмечался у 56,6 % детей и подростков со сниженной костной прочностью и 48,4 % обследуемых без снижения костной прочности, свинца — у 66,7 и 70,9 % детей соответственно, марганца — у 55,6 и 64,5 %, хрома — у 100 и 87,1 %, стронция — у 100 и 90,3 % соответственно.
При сравнении уровня микроэлементов определено, что у детей и подростков со снижением костной прочности содержание железа (p < 0,05) и никеля (р < 0,01) было достоверно выше по сравнению с детьми без признаков снижения костной прочности (рис. 1).
Данные результаты подтверждаются статистически достоверной положительной корреляционной связью снижения прочности костной ткани и содержа-
нием в волосах железа (г = 0,36, р = 0,02) и никеля (г = 0,47, р = 0,002), что согласуется с данными о возможности железа и никеля мигрировать в костную ткань, замещать кальций и тем самым приводить к снижению костной прочности.
Величина комплексной антропогенной нагрузки окружающей среды на детское население трех промышленных городов формируется вследствие высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха, накопления поллютантов в почве и воде. Установлено, что основными источниками загрязнения урбанизированной среды Оренбургской области являются крупная многоотраслевая промышленность (металлургическая, нефтегазовая, химическая, машиностроительная), топливно-энергетический комплекс и автотранспорт.
При оценке комплекса загрязнителей урбанизированной территории, достоверно установлено, что суммарное воздействие
Таблица. Содержание металлов в волосах детей и подростков, мг/кг
Микроэлементы Исследуемые группы
Бузулук Оренбург Орск
Хром 0,02+0,007 0,03+0,003 0,01+0,003*
Стронций 0,06+0,006* 0,15+0,33 0,11+0,005
Марганец 0,06+0,007 0,05+0,003 0,09+0,02*
Медь 0,53+0,084 0,73+0,114 0,3+0,064*
Железо 1,19+0,191 1,03+0,087 0,62+0,143*
Свинец 0,04+0,010** 0,06+0,01 0,13+0,037
Висмут 0,03+0,011** 0,04+0,004 0,02+0,004*
Кадмий 0,01+0,001* 0+0,0004 0+0,001
Никель 0,03+0,007 0,03+0,005 0,02+0,004
Кобальт 0,01+0,001** 0,01+0,001 0,02+0,003*
Примечание: * — различия достоверны (р < 0,05) относительно г. Оренбурга, ** — различия достоверны (р < 0,05) относительно г. Орска.
06965827
28
ЗНиСО
в г. Орске превышает аналогичные показатели по сравнению с другими территориями в два раза и сформировано за счет антропогенного загрязнения почвы и атмосферного воздуха. В г.г. Бузулуке и Оренбурге суммарное воздействие антропогенного загрязнения приблизительно одинаково, однако имеются различия в ее структуре: в г. Оренбурге оно сформировано за счет загрязнения атмосферного воздуха и почвы, а в г. Бузулуке — за счет питьевой воды и почвы (рис. 2).
При анализе показателей костной прочности по районам проживания обследованных детей и подростков с кардиоваскулярной патологией, установлено, что снижение костной прочности чаще встречается у детей и подростков, проживающих в г. Бузулуке — у 42,2 % (р < 0,05). В г. Орске снижение костной прочности диагностировано у 30,8 %, а в г. Оренбурге у 29,4 % детей и подростков. Полученные данные подтверждаются результатами расчета риска по отношению шансов (ОШ): для г. Бузулука ОШ = 2,6, для г. Орска ОШ = 1,25 по сравнению с г. Оренбургом.
Проживание на территории, характеризующейся определенным уровнем содержания микроэлементов в объектах окружающей среды, приводит к различному микроэлементному составу биосред организма. Поэтому представлялось важным сопоставить качественный и количественный микроэлементный состав волос детей и подростков, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой (табл.).
Достоверные различия выявлены в содержании хрома (p = 0,05), марганца (р = 0,05), меди (р = 0,02), железа (р = 0,05), висмута (р = 0,02) у детей проживающих в г. Оренбурге по сравнению с г. Орском; свинца (р = 0,05), висмута (р = 0,05) и кобальта (р = 0,05) у детей проживающих в г. Бузулуке по сравнению с г. Орском и в содержании стронция (р = 0,02) и кадмия (р = 0,01) у детей г.г. Бузулука и Оренбурга. Выявленный дисбаланс по качественному и количественному составу, вероятнее всего, связан с воздействием различного уровня антропогенной нагрузки, которой подвергались обследуемые.
Заключение. Таким образом, выявленные особенности снижения костной прочности у детей с кардиоваскулярной патологией, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой могут быть связаны со специфичностью спектра загрязнения атмосферного воздуха кадмием и кобальтом, а также
с уровнем загрязнения воды, используемой
в хозяйственно-бытовых и питьевых целях. Полученные данные способствуют разработке управленческих решений по оптимизации диагностики прочности костной ткани у детей с кардиоваскулярной патологией.
ЛИТЕРАТУРА
1. Базилевская Е.М. и др. Оценка элементного статуса жителей г. Санкт-Петербурга разных возрастных групп / Е.М. Базилевская, И.Ш. Якубова, В.С. Ловцевич, А.В. Скальный //Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 12 (249). С. 11—13.
2. Волкова Р.С. и др. Гигиенические аспекты развития остеопороза (по результатам анкетирования студентов-медиков) / Р.С. Волкова, О.Ю. Милушкина //Здоровье населения и среда обитания. 2010. № 9 (210). С. 43—45.
3. Ершова О.Б. и др. Патогенетическая связь сердечно-сосудистой патологии и остеопороза у пациентов старших возрастных групп / О.Б. Ершова, А.В. Назарова, К.Ю. Белова //Остеопороз и остеопатии. 2009. № 2. С 22—28.
4. Зятицкая А.Л. Проблема диагностики снижения костной прочности у детей //Бюллетень сибирской медицины. 2009. № 2. С. 76—84.
5. Киселева А.Л. Возможности ультрасонометрии в оценке костной прочности у детей: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск, 2010. С. 23.
6. Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение: клинические рекомендации / Под ред. О.М. Лесняк, Л.И. Беневоленской. 2-е изд., пере-раб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 272 с.
7. Самохина Е.О и др. Количественная ультрасо-нометрия в оценке возрастных показателей костной прочности у детей / Е.О. Самохина, Л.А. Щеплягина, Т.Ю. Моисеева //Российский педиатрический журнал. 2006. № 4. С. 12—16.
8. Чеснокова Л.А. и др. Экологически обусловленные особенности элементного статуса жителей региона / Л.А. Чеснокова, С.И. Красиков, Е.Л. Борщук, А.И. Верещагин [и др.] //Здоровье населения и среда обитания. 2010. № 9 (210). С. 4—8.
9. Hans D. et al. Joint Official Positions of the International Society for Clinical Densitometry and International Osteoporosis Foundation on FRAX(®): Executive Summary of the 2010 Position Development Conference on Interpretation and use of FRAX® in clinical practice / D. Hans, J.A. Kanis, S. Baim [et al.] //J. Clin. Densitom. 2011 Jul-Sep. Vol. 14. Iss. 3. P. 171—180.
10. Moayyeri A. et al. Quantitative ultrasound of the heel and fracture risk assessment: an updated metaanalysis / A. Moayyeri, J.E. Adams, R.A. Adler [et al.] //Osteoporos. Int. 2012, Jan. Vol. 23. Iss. 1. P. 43—53. Epub 2011, Oct 27.
Контактная информация:
Сетко Андрей Геннадьевич, тел.: 8 (3532) 77-64-24, e-mail: a_isetko@mail.ru Contact information: Setko Andrey, р^га: 8 (3532) 77-64-24, e-mail: a isetko@mail.ru
S
06965887
