Научная статья на тему 'ОЦЕНКА НАРУШЕНИЙ СО СТОРОНЫ КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНОВ И СИСТЕМ У ДЕТЕЙ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА В КРОВИ'

ОЦЕНКА НАРУШЕНИЙ СО СТОРОНЫ КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНОВ И СИСТЕМ У ДЕТЕЙ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА В КРОВИ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
56
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
Ключевые слова
ПОВЫШЕННАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ХРОМА В КРОВИ / БИОМАРКЕРЫ НЕГАТИВНЫХ ЭФФЕКТОВ / АЛЛЕРГИЧЕСКИЙ РИНИТ / КАРДИОМИОПАТИЯ / БОЛЕЗНИ ЖЕЛЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Пережогин А.Н., Землянова Марина Александровна, Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В.

Введение. Хром (VI) является распространённым компонентом выбросов предприятий деревообрабатывающего профиля и чрезвычайно опасным политропным токсическим химическим веществом, обладающим сенсибилизирующим, мутагенным и канцерогенным воздействием. Цель исследования - оценка нарушений со стороны критических органов и систем у детей с повышенным содержанием хрома в крови. Материалы и методы. Исследовано содержание хрома в крови, оценены значения клинических и биохимических показателей, проведена статистическая обработка данных программой Statistica 10. Результаты. Уровень хрома в крови детей группы наблюдения в 2,4 раза превысил значение в группе контроля. У детей с повышенной концентрацией хрома в крови по сравнению с детьми группы контроля установлено достоверно значимое повышение в 1,2-3,1 раза IgE общего, эозинофильно-лимфоцитарного индекса, общего и прямого билирубина, липопротеина низкой плотности, α-амилазы и ЛДГ, ТТГ и понижение в 1,2 раза холестерина ЛПВП. Получены достоверные связи между повышенной концентрацией хрома в крови и повышенным уровнем IgE общего, эозинофильно-лимфоцитарного индекса, α-амилазы и ТТГ (R2 = 0,20-0,31, р < 0,05), пониженным содержанием холестерина ЛПВП (R2 = 0,89; р < 0,05). Установлена зависимость частоты встречаемости аллергического ринита, кардиомиопатии и болезней желчевыводящих путей (R2 = 0,20-0,96; р < 0,05) от повышенного уровня хрома в крови. Заключение. Полученные биомаркеры негативных эффектов целесообразно использовать для повышения эффективности и формирования медико-профилактических программ по снижению уровня хрома в крови и предупреждению негативных последствий его воздействия на население.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о здоровье , автор научной работы — Пережогин А.Н., Землянова Марина Александровна, Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF VIOLATIONS OF CRITICAL ORGANS AND SYSTEMS IN CHILDREN WITH A HIGH CONTENT OF CHROMIUM IN THE BLOOD

Introduction. Chromium (VI) is a common component of emissions from woodworking enterprises and an extremely dangerous polytropic toxic chemical substance that has a sensitizing, mutagenic and carcinogenic effect. The aim of the study was to assess disorders of critical organs and systems in children with an increased chromium content in the blood. Materials and methods. The content of chromium in the blood was investigated, the values of clinical and biochemical parameters were estimated, the statistical processing of the data was carried out using the Statistica 10 program. Results. The level of chromium in the blood of children from the observation group was 2.4 times higher than in the control group. In children with an increased concentration of chromium in the blood, compared with children in the control group, a significant increase in IgE of total, eosinophilic-lymphocytic index, total and direct bilirubin, low-density lipoprotein, α-amylase and LDH was found to be 1.2-3.1 times. TSH, and a 1.2-fold lowering of HDL cholesterol. Significant relationships were obtained between an increased concentration of chromium in the blood and an increased level of IgE total, eosinophilic-lymphocytic index, α-amylase and TSH (R2 = 0.20-0.31, p <0.05), lowered HDL cholesterol (R2 = 0.89; p <0.05). The dependence of the frequency of occurrence of allergic rhinitis, cardiomyopathy and diseases of the biliary tract (R2 = 0.20-0.96; p <0.05) on the increased level of chromium in the blood was established. Conclusion. It is advisable to use the obtained biomarkers of adverse effects to increase the efficiency and form medical and prophylactic programs to reduce the level of chromium in the blood and prevent the negative consequences of its impact on the population.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА НАРУШЕНИЙ СО СТОРОНЫ КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНОВ И СИСТЕМ У ДЕТЕЙ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА В КРОВИ»

Оригинальная статья

©КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2021 Читать H^^JH

Пережогин А.Н.1, Землянова М.А.2, Кольдибекова Ю.В.2, Пустовалова О.В.2

Оценка нарушений со стороны критических органов и систем у детей с повышенным содержанием хрома в крови

1ФКУЗ «Иркутский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 664047, Иркутск, Россия;

2ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 614045, Пермь, Россия

Введение. Хром (VI) является распространённым компонентом выбросов предприятий деревообрабатывающего профиля и чрезвычайно опасным политропным токсическим химическим веществом, обладающим сенсибилизирующим, мутагенным и канцерогенным воздействием. Цель исследования — оценка нарушений со стороны критических органов и систем у детей с повышенным содержанием хрома в крови. Материалы и методы. Исследовано содержание хрома в крови, оценены значения клинических и биохимических показателей, проведена статистическая обработка данных с использованием программы Statistica 10.

Результаты. Уровень хрома в крови детей группы наблюдения в 2,4 раза превысил значение в группе контроля. У детей с повышенной концентрацией хрома в крови по сравнению с детьми группы контроля установлено достоверно значимое повышение в 1,2—3,1 раза IgE общего, эозинофиль-но-лимфоцитарного индекса, общего и прямого билирубина, липопротеина низкой плотности, а-амилазы и лактатдегидрогеназы общей (ЛДГ), тиреотропного гормона (ТТГ) и понижение в 1,2раза холестерина ЛПВП. Получены достоверные связи между повышенной концентрацией хрома в крови и повышенным уровнем IgE общего, эозинофильно-лимфоцитарного индекса, а-амилазы и ТТГ(R2 = 0,20—0,31, р < 0,05), пониженным содержанием липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) (R2 = 0,89;р < 0,05). Установлена зависимость частоты встречаемости аллергического ринита, кардиомиопатии и болезней желчевыводящих путей (R2 = 0,20—0,96;р < 0,05) от повышенного уровня хрома в крови. Заключение. Полученные биомаркеры негативных эффектов целесообразно использовать для повышения эффективности и формирования медико-профилактических программ по снижению уровня хрома в крови и предупреждению негативных последствий его воздействия на население.

Ключевые слова: повышенная концентрация хрома в крови; биомаркеры негативных эффектов; аллергический ринит; кардиомиопатия; болезни желчевыводящих путей

Для цитирования: Пережогин А.Н., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В. Оценка нарушений со стороны критических органов и систем у детей с повышенной концентрацией хрома в крови. Гигиена и санитария. 2021; 100(10): 1128-1132. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1128-1132 Для корреспонденции: Землянова Марина Александровна, доктор мед. наук, профессор, зав. отд. биохимических и цитогенетических методов диагностики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь. E-mail: zem@fcrisk.ru Участие авторов: Пережогин А.Н. — концепция и дизайн исследования, сбор данных литературы, написание текста; Землянова М.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование; Кольдибекова Ю.В. — концепция и дизайн исследования, статистическая обработка, написание текста; Пустовалова О.В. — сбор и обработка материала. Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи. Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила 08.07.2021 / Принята к печати 28.09.2021 / Опубликована 30.10.2021

Aleksei N. Perezhogin1, Marina A. Zemlyanova2, Yuliya V. Koldibekova2, Olga V. Pustovalova2

Assessment of violations of critical organs and systems in children with a high content of chromium in the blood

1Federal Goverment Health Institution Irkutsk Antiplague Research Institute of Siberia and Far East Awarded With Order of the Red Banner, Irkutsk, 664047, Russian Federation;

2Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation

Introduction. Chromium (VI) is a common component of emissions from woodworking enterprises and an extremely dangerouspolytropic toxic chemical substance that has a sensitizing, mutagenic and carcinogenic effect.

The aim of the study was to assess disorders of critical organs and systems in children with an increased chromium content in the blood.

Materials and methods. The content of chromium in the blood was investigated, the values of clinical and biochemical parameters were estimated, the statistical processing of the data was carried out using the Statistica 10 software.

Results. The level of chromium in the blood of children from the observation group was 2.4 times higher than in the control group. In children with an increased concentration of chromium in the blood, compared with children in the control group, a significant increase in IgE of total, eosinophilic-lymphocytic index, total and direct bilirubin, low-density lipoprotein, a-amylase and LDH was found to be higher by 1.2-3.1 times. TSH, and a 1.2-fold lowering of HDL cholesterol. Significant relationships were obtained between an increased concentration of chromium in the blood and an increased level of IgE total, eosinophilic-lymphocytic index, a-amylase and TSH (R2 = 0.20-0.31, p <0.05), lowered HDL cholesterol (R2 = 0.89; p <0.05). The dependence of the frequency of occurrence of allergic rhinitis, cardiomyopathy and diseases of the biliary tract (R2 = 0.20-0.96;p <0.05) on the increased level of chromium in the blood was established. Conclusion. It is advisable to use the obtained biomarkers of adverse effects to increase the efficiency and form medical and prophylactic programs to reduce the level of chromium in the blood and prevent the negative consequences of its impact on the population.

Keywords: increased concentration of chromium in the blood; biomarkers of negative effects; allergic rhinitis; cardiomyopathy; diseases of the biliary tract

For citation: Perezhogin A.N., Zemlyanova M.A., Koldibekova Yu.V., Pustovalova O.V. Assessment of violations of critical organs and systems in children with a high content of chromium in the blood. Gigiena i Sanitariya (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2021; 100(10): 1128-1132. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1128-1132 (In Russ.)

Original article

For correspondence: Marina A. Zemlyanova, MD, PhD, DSci., Professor, Head of Biochemical and Cytogenetic Diagnostic Techniques Department, Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation. E-mail:zem@fcrisk.ru Information about authors:

Perezhogin A.N., https://orcid.org/0000-0002-5678-468X Zemlyanova M.A., https://orcid.org/0000-0002-8013-9613 Koldibekova Yu.V., https://orcid.org/0000-0002-3924-4526 Pustovalova O.V., https://orcid.org/0000-0002-8050-7674

Contribution: Perezhogin A.N. — the research concept and design, collection literature, writing the text; Zemlyanova M.A. — the research concept and design, editing; Koldibekova Yu.V. — the concept and design of the study, statistical processing of the material, writing the text; Pustovalova O.V — collection and processing of material. Alll authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received: July 8, 2021 / Accepted: September 28, 2021 / Published: October 31, 2021

Введение

Состав атмосферного воздуха современных городов с интенсивным функционированием крупных промышленных предприятий, в том числе деревообрабатывающего профиля, характеризуется загрязнением химическими веществами широкого спектра, оказывающими неблагоприятное влияние на здоровье населения [1, 2]. Одним из компонентов газопылевых выбросов от источников деревообрабатывающих производств является шестивалентный хром. Соединения хрома (хроматы и бихроматы) широко применяются в качестве консерванта при производстве древесины, целлюлозы и других лесохимических продуктов [3, 4]. Несмотря на небольшую долю хрома (VI) (порядка 5%) в составе выбросов в атмосферный воздух и сбросов сточных вод, данный компонент по степени опасности воздействия на организм человека относится к чрезвычайно опасным токсичным веществам (первый класс опасности)*. Длительное ингаляционное и пе-роральное поступление с питьевой водой шестивалентного хрома оказывает общетоксическое политропное действие на организм за счёт активного образования ковалентных связей гидрокси-, амино-, карбокси-, сульфгидрильных и других групп молекул. При миграции в организме в связанном состоянии хром абсорбируется в лёгочной ткани, желудочно-кишечном тракте, ретикулоэндотелиальной системе печени, почек [5—8]. Кроме этого, при длительной внешнесредовой экспозиции хром (VI) обладает специфическими токсическими эффектами, к числу которых относятся сенсибилизация, мутагенное и канцерогенное воздействие [8, 9], а также стимулирует секреторную активность гормонов щитовидной железы [7]. В исследованиях in vitro показано, что хром (VI) генерирует свободные радикалы, которые в свою очередь атакуют аденин и гуанин в ДНК и продуцируют её аддукты, хромосомные аберрации, альтерации в репликации обменов сестринских хроматид и транскрипции [8, 9]. При хроническом ингаляционном воздействии хрома у лабораторных животных наблюдался некроз эпителия и гиперплазия бронхиолярных стенок, возникали случайные мелкие язвы на слизистой оболочке желудка и кишечника [8], гистологические изменения в печени (лимфоцитарные и гистиоцитар-ные инфильтраты, гиперплазия клеток Купфера, некроз) [4].

Обобщение данных научной литературы свидетельствует о широком спектре негативного воздействия повышенных концентраций хрома при внешнесредовой экспозиции на критические органы и системы, среди которых выделяют органы дыхания, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, иммунную и гормональную системы [4—9]. Оценка негативных эффектов и установление причинно-следственных связей ответных реакций организма с повышенной концентрацией хрома в крови, сформированной в результате хронического ингаляционного и перорального поступления с питьевой водой, являются значимыми для задач повышения эффективности мероприятий по профилактике нарушений состояния здоровья населения в зонах экспозиции хромом.

Цель исследования — оценка нарушений со стороны

* СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», введённые с 01.03.2021 г.

критических органов и систем у детей с повышенным содержанием хрома в крови с использованием биомаркеров негативных эффектов.

Материалы и методы

Исследованием охвачены 115 детей в возрасте 3—6 лет, с повышенным содержанием хрома в крови (группа наблюдения). Группу контроля составили 78 детей аналогичного возраста с уровнем хрома в крови в пределах референтных значений. Исследования с участием несовершеннолетних детей проведены по устанавливающим международным нормам медицинской деятельности, представленным в Хельсинкской декларации (WMA Declaration of Helsinki — Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects, 2013 год), с обязательным получением информированного добровольного согласия законного представителя.

Уровень хрома в крови детей определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, согласно МУК 4.1.3230-14. В качестве критерия оценки содержания хрома в крови использован референтный предел 0,0007—0,028 мг/дмз [10] и содержание изучаемого вещества в крови детей группы контроля.

Исследованы клинические и биохимические показатели: уровень эозинофилов, лимфоцитов, IgE общего в крови, эозинофильно-лимфоцитарный индекс, активность печёночных трансаминаз, щелочной фосфатазы и лактатдеги-дрогеназы общей (ЛДГ), содержание мочевой кислоты и сывороточного креатинина с определением скорости клу-бочковой фильтрации, липидный профиль, желчные пигменты и сывороточная амилаза, уровень тиреотропного гормона (ТТГ) и тироксина (Т4) в сыворотке крови, малоновый диальдегид (МДА) и общая антиоксидантная активность плазмы крови (АОА). Оценку полученных значений лабораторных показателей выполняли относительно значений лабораторных показателей детей группы контроля.

Статистическая обработка информации проводилась в пакете программы Statistica 10. Использована описательная статистика (X — среднее значение показателя, SEM — стандартная ошибка среднего, SD — стандартное отклонение), непараметрический метод для установления достоверности различий между двумя независимыми выборкам по ü-критерию Манна — Уитни, регрессионный анализ (R2 — коэффициент детерминации, F — критерий Фишера (> 3,65), р — критерий достоверности (< 0,05) [11].

Результаты

У детей группы наблюдения диапазон значений содержания в крови хрома составил от 0,0032 до 0,0242 мг/дм3, в группе контроля — от 0,00146 до 0,0024 мг/дм3. Средний уровень хрома в крови детей группы наблюдения в 2,4 раза достоверно превысил значение в группе контроля (р = 0,0001) (табл. 1).

В результате проведённых исследований установлены параметры описательной статистики и сравнительного анализа изменений лабораторных показателей в обследуемых выборках детей с повышенным содержанием хрома в крови, представленные в табл. 1. У детей группы наблюдения

Оригинальная статья Таблица 1 / Table 1

Содержание хрома в крови, лабораторные показатели и их описательная статистика, непараметрические критерии сравнительной оценки исследуемых групп

Chromium content in blood, laboratory parameters and their descriptive statistics, nonparametric criteria for comparative assessment of the studied groups

Показатель Index Группа наблюдения Observation group Группа контроля Control group Z-критерий Z-test р

J SEM SD J SEM SD

Кровь / Blood

Хром в крови, мг/дм3 0.00552 0.0003 0.0034 0.00227 0.0001 0.00046 6.804 0.0001

Chromium in the blood, mg/dm3

Лимфоциты, % 39.98 1.21 7.73 48.89 1.79 7.63 -3.44 0.0001

Lymphocytes, %

Эозинофилы, % 2.02 0.19 1.24 1.94 0.22 0.93 -0.04 0.960

Eosinophils, %

Эозинофильно-лимфоцитарный индекс, у.е. 0.085 0.016 0.106 0.027 0.003 0.013 3.23 0.001

Eosinophilic-lymphocytic index, c.units

IgE общий, МЕ/см3 60.91 8.75 93.88 25.62 4.92 20.86 2.44 0.015

IgE total, ME/cm3

Сыворотка крови / Blood serum

АЛАТ, Е/дм3 11.39 0.29 3.10 11.67 1.04 4.39 -0.138 0.890

ALAT, Units/dm3

АСАТ, Е/дм3 28.77 0.43 4.63 31.06 1.56 6.63 -1.499 0.134

ASAT, Units/dm3

Билирубин общий, мкмоль/дм3 9.59 0.48 5.09 5.23 0.87 3.71 4.962 0.0001

Total bilirubin, ^mol/dm3

Билирубин прямой, мкмоль/дм3 2.65 0.11 1.19 1.82 0.29 1.27 3.792 0.0002

Direct bilirubin, ^mol/dm3

Креатинин, мкмоль/дм3 50.00 1.04 11.13 48.56 1.42 6.03 0.352 0.724

Creatinine, ^mol/dm3

Мочевая кислота, мкмоль/дм3 240.16 4.66 49.73 237.50 12.15 51.55 -0.033 0.974

Uric acid, ^mol/dm3

Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин 85.39 1.71 18.17 86.38 2.77 11.06 -0.518 0.604

Glomerular filtration rate, ml/min

Холестерин общий, ммоль/дм3 4.25 0.07 0.71 4.52 0.13 0.56 -1.509 0.131

Total cholesterol, mmol/dm3

Холестерин ЛПВП, ммоль/дм3 1.44 0.03 0.26 1.70 0.03 0.14 -4.13 0.0001

HDL cholesterol, mmol/dm3

Холестерин ЛПНП, ммоль/дм3 2.65 0.05 0.52 1.80 0.10 0.43 5.413 0.0001

LDL cholesterol, mmol/dm3

Триглицериды, ммоль/дм3 0.79 0.02 0.26 0.83 0.06 0.25 -0.733 0.463

Triglycerides, mmol/dm3

Щелочная фосфатаза, Е/дм3 234.20 4.59 49.21 445.56 28.12 119.31 -6.462 0.0001

Alkaline phosphatase, units/dm3

Амилаза, Е/дм3 69.28 1.65 17.69 51.65 2.34 9.64 4.205 0.00003

Amylase, units/dm3

ЛДГ, Е/дм3 403.90 3.96 34.14 352.31 12.17 43.89 3.719 0.0002

LDH, Units/dm3

ТТГ, мкМЕ/см3 2.71 0.12 1.28 2.23 0.24 1.03 2.216 0.027

Thyroid-stimulating hormone, ^IU/cm3

Т4 свободный, пмоль/дм3 12.73 0.15 1.62 13.83 0.36 1.48 -2.700 0.007

Free T4, pmol/dm3

Плазма крови/Blood plasma

Малоновый диальдегид, мкмоль/см3 2.97 0.06 0.59 3.13 0.11 0.45 -0.812 0.417

Malondialdehyde, ^mol/cm3

Антиоксидантная активность, % 34.45 0.51 5.45 34.78 1.38 5.69 -0.109 0.913

Antioxidant activity, %

Примечание. X — среднее значение показателя; SEM — стандартная ошибка среднего; SD — стандартное отклонение; р — достоверность различий среднего значения между группами.

N o t e. X - ауега8е value of the index; SEM - standard error of the mean; SD - standard deviation; р - the significance of the differences in the mean between the groups.

Original article

Таблица 2 / Table 2

Модели зависимости вероятности отклонения от нормальных значений биохимических показателей от содержания хрома в крови обследуемых детей

Models of the dependence of the probability of deviation of biochemical parameters on the chromium content from the norm in the blood of the examined children

Направление изменения Характеристика модели Model characteristics

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Биохимический показатель Biochemical index показателя Direction of change in index параметры модели model parameters критерий Фишера критерий достоверности коэффициент детерминации

b. bi Fisher criterion F > 3,96 criterion credibility p < 0,05 determination coefficient R2

Эозинофильно-лимфоцитарный индекс Повышение Eosinophilic-lymphocytic index Rise -0.81 73.98 28.13 0.0001 0.20

IgE общий IgE total Повышение Rise -0.67 144.85 2093.00 0.0001 0.15

Холестерин ЛПВП HDL cholesterol Повышение Rise -2.36 -458.23 383.78 0.0001 0.89

а-амилаза a-amylase Повышение Rise -3.56 184.38 47.49 0.0001 0.29

Тиреотропный гормон Thyroid-stimulating hormone Повышение Rise -3.10 178.38 49.97 0.0001 0.31

выявлены значимые различия по сравнению с контролем по уровню следующих показателей в крови: эозинофиль-но-лимфоцитарного индекса (выше в 3,1 раза; р = 0,001), IgE общего (выше в 2,4 раза; р = 0,015), общего и прямого билирубина (выше в 1,8-2,2 раза; р = 0,0001-0,0002), липопротеина низкой плотности (выше в 1,5 раза; р = 0,0001) и липопротеина высокой плотности (ниже в 1,2 раза, р = 0,0001), а-амилазы (выше в 1,3 раза; р = 0,0001), ЛДГ (выше в 1,1 раза; р = 0,0002), ТТГ (выше в 1,2 раза; р = 0,027).

Исследование причинно-следственной связи между уровнем хрома в крови и содержанием изучаемых биохимических показателей позволило получить следующие модели зависимости, характеризующие повышение эозинофиль-но-лимфоцитарного индекса (y = -0,81 + 73,98x; R2 = 0,20; р < 0,05), IgE общего (y = -0,67 + 144,85x; R2 = 0,15;р < 0,05), а-амилазы (y = -3,56 + 184,38x; R2 = 0,29; р < 0,05) и ТТГ (y = -3,10 + 178,38x; R2 = 0,31; р < 0,05) и понижение холестерина ЛПВП (y = -2,36-458,23x; R2 = 0,89;р < 0,05) в сыворотке крови при повышении хрома в крови (табл. 2).

При анализе фактической заболеваемости обследованных детей (по установленным диагнозам) выявлены прямые достоверные зависимости частоты встречаемости аллергического ринита (R2 = 0,91; b0 = -5,46; bl = 402,16; р = 0,0001), кардиомиопатии (R2 = 0,96; b0 = -6,31; b1 = 1019,402; р = 0,0001) и заболеваний органов пищеварения в виде болезней желчевыводящих путей (R2 = 0,30-0,79; -0,21 < b0 > -3,20; 86,02 < bl > 324,58; р = 0,0001) от концентрации в крови хрома.

Обсуждение

Согласно источникам зарубежной и отечественной научной литературы, основная масса публикаций содержит данные о содержании хрома в крови в качестве микроэлемента, активирующего широкий спектр биологического действия в организме. Однако при длительном ингаляционном и перо-ральном поступлении в организм накопленные концентрации данного химического вещества могут формировать опасность возникновения негативных ответов со стороны органов-мишеней [7, 12]. На сегодняшний день отсутствуют адекватные и достоверные данные о содержании хрома в крови детей, проживающих в зоне размещения предприятия деревообрабатывающего производства. Информация об уровне хрома в крови представлена преимущественно по результатам обследования

работников, трудовая деятельность которых связана с аэрогенным воздействием данного химического вещества [13, 14], что затрудняет сопоставление полученных данных.

В многочисленных экспериментах на лабораторных животных установлено, что длительное ингаляционное поступление различных соединений хрома приводит к накоплению токсиканта в печени, почках, желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), головном мозге, при хроническом пероральном поступлении - в лёгких и сердечной мышце [15-17]. Выявленные в настоящем исследовании достоверные изменения ряда анализируемых лабораторных показателей (повышение эо-зинофильно-лимфоцитарного индекса, IgE общего, уровня общего и прямого билирубинов, а-амилазы, ЛДГ, липопро-теина низкой плотности и снижение липопротеина высокой плотности) отражают развитие негативных эффектов со стороны органов дыхания, печени, ЖКТ, сердечно-сосудистой системы, что сопоставимо с представленными данными в российских и зарубежных научных публикациях [15-18]. В настоящей работе представлены результаты анализа динамического ультразвукового исследования функции желчного пузыря у детей с повышенным содержанием хрома в крови, подтверждающие дисфункциональные расстройства билиар-ного тракта [19]. Представленные данные соизмеримы с повышенным уровнем билирубина и его фракции у обследованных детей. Кроме этого, установленные прямые достоверные зависимости повышения частоты встречаемости заболеваний органов дыхания (аллергический ринит - МКБ-10: J30.3), системы кровообращения (кардиомиопатия - МКБ-10: R01.0) и органов пищеварения (болезни желчевыводящих путей - МКБ-10: К.83.8) от концентрации в крови хрома также подтверждают факт хронического негативного воздействия токсиканта на организм обследованных детей. Несмотря на то что в отдельных научных трудах сосредоточена информация о выраженной дисфункции почечных канальцев [4], достоверных изменений в содержании креатинина и мочевой кислоты в сыворотке крови у детей не установлено.

Обращает на себя внимание достоверно повышенный уровень ТТГ у детей с повышенной концентрацией хрома в крови относительно детей группы контроля. Полученный результат корреспондируется с научными данными, представленными Mahmood Т. и соавт. в экспериментах на крысах. В ходе гистопатологических и биохимических наблюдений авторами установлены гиперплазия фолликулов щитовидной железы, увеличение концентрации ТТГ и снижение Т3 и Т4 в крови крыс после воздействия

Оригинальная статья

шестивалентного хрома [20, 21]. По мнению Rana S., токсичные элементы, в том числе хром (VI), может воздействовать на железы внутренней секреции через центры нервной системы и механизм передачи нейросигнала, активизацию свободных радикалов, окислительного стресса и изменение экспрессии генов [22].

В результате научно-исследовательской работы у детей с повышенным содержанием хрома в крови установлены биомаркеры (эозинофильно-лимфоцитарный индекс, IgE общий, билирубин общий и прямой, а-амилаза, липопротеин высокой плотности, ТТГ), отражающие негативные эффекты в виде сенсибилизации, нарушения моторно-тонической функции желчного пузыря и желчевыводящих путей, изменения липидного обмена, стимуляции секреторной активности гормонов щитовидной железы.

В проведённом исследовании не исключается вероятность увеличения заболеваемости и изменения изучаемых биохимических показателей, связанных с возможным влиянием факторов, не изученных в данной работе. Однако выявленная зависимость между содержанием хрома в крови и негативным ответом в виде фактического заболевания, а также изменения отдельных лабораторных показателей может свидетельствовать об установлении одной из причин частого возникновения болезней органов дыхания, кровообращения и пищеварения — повышенной концентрации хрома (VI) в крови (более 0,0033 мг/дм3).

Полученные результаты могут быть основанием для разработки медико-профилактических мероприятий, направлен-

ных на снижение уровня хрома в крови детей, подверженных негативному воздействию данного токсиканта в составе выбросов и сбросов предприятий деревообрабатывающей промышленности, а также на устранение негативных последствий со стороны органов-мишеней в виде аллергического ринита, кардиомиопатии и болезней желчевыводящих путей.

Заключение

Проведённое исследование позволило установить у детей с повышенным содержанием хрома в крови биомаркеры негативных эффектов (повышение в 1,2—3,1 раза эозинофиль-но-лимфоцитарного индекса, ^Е общего, уровня желчных пигментов и сывороточной амилазы, снижение в 1,2 раза липопротеина высокой плотности), изменения которых характеризуют сенсибилизацию, нарушение моторно-тонической функции желчевыводящих путей и секреторной активности гормонов щитовидной железы, дисбаланс липидного обмена. Выявленные негативные эффекты могут способствовать развитию заболеваний со стороны органов дыхания (в виде аллергического ринита), пищеварения (болезни желчевыво-дящих путей) и системы кровообращения (кардиомиопатии), подтверждением чего являются установленные фактические заболевания. Полученные биомаркеры негативных эффектов целесообразно использовать для повышения эффективности и формирования медико-профилактических программ по снижению уровня хрома в крови и предупреждению негативных последствия его воздействия на население.

Литература

(п.п. 4-6, 8, 9, 13, 14, 17, 18, 20-22 см. References)

1. Костылева Л.Н. Современное состояние атмосферного воздуха крупных промышленных городов. Научный альманах. 2020; 69(7—1): 165-7.

2. Маклакова О.А. Оценка риска развития заболеваний органов дыхания и коморбидной патологии у детей в условиях загрязнения атмосферного воздуха химическими веществами техногенного происхождения (когортное исследование). Анализ риска здоровью. 2019; (2): 56-63. https://doi.Org/10.21668/health.risk/2019.2.06

3. Министерство природных ресурсов и экологии Иркутской области. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2019 году». Иркутск: Мегапринт; 2020.

7. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических факторов. Пермь: Книжный формат; 2011.

10. Тиц Н.У Клиническое руководство по лабораторным тестам. Пер. с англ. М.: Юнимед-пресс; 2003: 516—7.

11. Гланц С.А. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М.: Практика; 1999

12. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микро-элементозы человека. Этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина; 1991.

15. Мамырбаев А.А. Токсикология хрома и его соединения. Актобе; 2012.

16. Хантурина Г.Р. Накопление солей хрома в органах крыс при остром отравлении. Успехи современного естествознания. 2014; (9): 64—7.

19. Возгомент О.В., Устинова О.Ю., Аминова А.И., Акатова А.А., Беляева Е.С., Перлова Ю.А. Ультразвуковая диагностика особенностей дисфункциональных расстройств билиарного тракта у детей, проживающих в условиях воздействия хрома, никеля и хлороформа. Фундаментальные исследования. 2013; (3): 46—52.

References

1. Kostyleva L.N. Current state of atmospheric air in large industrial cities. Nauchnyy al'manakh. 2020; 69(7-1): 165—7. (in Russian)

2. Maklakova O.A. Assessing risks of respiratory organs diseases and co-morbid pathology in children caused by ambient air contamination with tech-nogenic chemicals (cohort study). Analiz riska zdorov'yu. 2019; (2): 56—63. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.2.06 (in Russian)

3. Ministry of Natural Resources and Ecology of the Irkutsk Region. State report «On the state and protection of the environment of the Irkutsk region in 2019». Irkutsk: Megaprint; 2020. (in Russian)

4. Barceloux D.G. Chromium. J. Toxicol. Clin. Toxicol. 1999; 37(2): 173-94. https://doi.org/10.1081/clt-100102418

5. WHO. Air Quality Guidelines. Second Edition Chapter 6.4: Chromium. Copenhagen, Denmark: Regional Office for Europe; 2000.

6. Achmad R., Budiawan R., Auerkari E. Effects of chromium on human body. Ann. Res. Rev. Biol. 2017; 13(2): 1-8.

7. Onishchenko G.G., Zaytseva N.V., Zemlyanova M.A. Identification of Health Effects Caused by Environmental Chemical Exposure [Gigienicheskaya indi-katsiya posledstviy dlya zdorov'yapri vneshnesredovoy ekspozitsii khimicheskikh faktorov]. Perm': Knizhnyy format; 2011. (in Russian)

8. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological profile for Chromium. Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service; 2012.

9. Ozgur K., Banu A., Unachukwu M. Mechanism and health effects of heavy metal toxicity in humans. In: Poisoning in the Modern World - New Tricks for an Old Dog? 2019; 1-23. Available at: https://www.intechopen.com/books/poisoning-in-the-modern-world-new-tricks-for-an-old-dog-/mechanism-and-health-effects-of-heavy-metal-toxicity-in-humans https://doi.org/10.5772/intechopen.82511

10. Tietz N.W. Clinical Guide to Laboratory Tests. Philadelphia: W.B. Saunders; 1983.

11. Glantz S.A. Primer of Biostatistics. New-York: McGraw-Hill; 1994.

12. Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A., Rish M.A., Strochkova L.S. Human Microelementosis. Etiology, Classification, Organopathology [Mikroelementozy

cheloveka. Etiologiya, klassifikatsiya, organopatologiyaj. Moscow: Meditsina; 1991. (in Russian)

13. Gil F., Hernández A.F., Márquez C., Femia P., Olmedo P., López-Guarnido O., et al. Biomonitorization of cadmium, chromium, manganese, nickel and lead in whole blood, urine, axillary hair and saliva in an occupationally exposed population. Sci. Total. Environ. 2011; 409(6): 1172-80. https://doi.org/10.1016/j_.scitotenv.2010.11.033

14. Petersen R. Half life of chromium in serum and urine in a former plasma cutter of stainless steel. Occup. Environ. Med. 2000; 57(2): 140-2. https://doi.org/10.1136/oem.57.2.140

15. Mamyrbaev A.A. Toxicology of Chromium and its Compounds [Toksikologiya khroma i ego soedineniyaj. Aktobe; 2012. (in Russian)

16. Khanturina G.R. Accumulation of chromium salt in the organs of rats at the acute poisoning. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2014; (9): 64-7. (in Russian)

17. Paustenbach D., Finley B., Mowat F., Kerger B. Human health risk and expo -sure assessment of chromium (VI) in tap water. J. Toxicol. Environ. Health A. 2003; 66(14): 1295-339. https://doi.org/10.1080/15287390306388

18. Baruthio F. Toxic effects of chromium and its compounds. Biol. Trace. Elem. Res. 1992; 32(1-3): 145-53. https://doi.org/10.1007/bf02784599

19. Vozgoment O.V., Ustinova O.Yu., Aminova A.I., Akatova A.A., Belyaeva E.S., Perlova Yu.A. Ultrasound diagnostics of the specificities of dysfunctional disorders of the biliary tract in children chronically exposed to chromium, nickel and chloroform. Fundamental'nye issledovaniya. 2013; (3): 46-52. (in Russian)

20. Mahmood T., Qureshi I.Z., Iqbal M.J. Histopathological and biochemical changes in rat thyroid following acute exposure to hexavalent chromium. Histol. Histopathol. 2010; 25(11): 1355-70. https://doi.org/10.14670/hh-25.1355

21. Qureshi I.Z., Mahmood T. Prospective role of ascorbic acid (vitamin C) in attenuating hexavalent chromium induced functional and cellular damage in rat thyroid. Toxicol. Ind. Health. 2010; 26(6): 349-59. https://doi.org/10.1177/0748233710371109

22. Rana S.V.S. Perspectives in endocrine toxicity of heavy metals - a review. Biol. Trace Elem. Res. 2014; 160(1): 1-14. https://doi.org/10.1007/s12011-014-0023-7

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.