CC BY
205
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2012 БИОЛОГИЯ Вып. 2
УДК 615.9
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ХЛОРОФОРМА ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ
Д. Л. Михайловаа ь, Ю. В. Кольдибековаа
а Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, Пермь, ул. Монастырская, 82; gorodnova@fcrisk.ru; (342)2363930 ь Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15
Рассмотрено влияние хлороформа при хроническом поступлении с питьевой водой на состояние органов и систем у детей. Приведены данные исследований, доказывающие причинно-следственные связи между уровнем содержания хлороформа в крови и отклонением лабораторных показателей у детей.
Ключевые слова: хлороформ; лабораторные показатели; негативный эффект; причинно-следственные связи.
Введение
В промышленно развитых регионах Российской Федерации сохраняется проблема питьевого водоснабжения населенных мест. Неудовлетворительное состояние источников питьевого водоснабжения, низкий уровень внедрения современных технологий водоочистки и обеззараживания в отношении наиболее устойчивых и биологических агентов, высокая изношенность разводящих сетей напрямую связаны с низким качеством питьевой воды, подаваемой населению, что является одним из факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье [Онищенко и др., 2004; Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011; Ик-санова и др., 2006].
Опасным для здоровья человека также остается фактор микробиологического загрязнения питьевой воды, что обусловливает необходимость, в случае использования поверхностного водоема в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, интенсивного обеззараживания воды, следствием чего является образование летучих хлорорганических углеводородов, типичным представителем которых является хлороформ [Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011; Землянова, Федорова, Кольдибекова, 2011].
При поступлении в организм хлороформ подвергается биотрансформации, в ходе которой образуются токсичные метаболиты, стимулирующие пере-кисное окисление липидов, что приводит к нарушению функциональных свойств мембран, подавлению активности мембраносвязанных ферментов, тем самым вызывая развитие негативных эффектов
со стороны внутренних органов и систем [Кольди-бекова, 2011].
Цель настоящего исследования заключается в оценке воздействия хлороформа при поступлении в организм с питьевой водой на здоровье детского населения.
Материалы и методы
Для достижения поставленной цели проведено обследование 574 детей г. Краснокамска в возрасте 3-7 лет, потребляющих питьевую воду, химически загрязненную хлороформом, а также, в сравнительном плане, детей, проживающих в условиях удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуации -в пгт. Ильинский Пермского края.
Оценка содержания хлороформа в питьевой воде проведена по данным мониторинговых и натурных наблюдений ГУ Пермского ЦГМС и Роспотребнадзора по Пермскому краю за период 2008-2010 гг. Информация обобщена в соответствии с требованиями нормативных документов [СанПиН 2.1.4.107401]. Выполнено химико-аналитическое исследование содержания хлороформа в крови детей методом газохроматографического анализа равновесного пара (МУК 4.1.2115-06). Определение биохимических показателей в крови детей проводили с помощью стандартных унифицированных методов, позволяющих оценить:
— окислительные процессы по содержанию гидроперекиси липидов в сыворотке крови и малонового диальдегида в плазме крови;
© Михайлова Д. Л., Кольдибекова Ю. В., 2012
— антиоксидантные процессы по активности Си/2п-супероксиддисмутазы (Си/2п-СОД), глутатионпе-роксидазы (ГлПО), общей антиоксидантной активности плазмы крови;
— проницаемость клеточных мембран гепатоцитов и функциональное состояние печени по активности аланинаминотрансферазы (АЛАТ) и аспартатами-нотрансферазы (АСАТ) и содержанию общего белка и альбуминов в сыворотке крови;
— состояние системы крови и процессов кроветворения по содержанию эритроцитов и гемоглобина в сыворотке крови;
— выделительную функцию почек по содержанию мочевины и креатинина в сыворотке крови;
— состояние гормональной регуляции - по уровню Т4своб., ТТГ, АКТГ в сыворотке крови;
— состояние центральной нервной системы (ЦНС) по содержанию серотонина в сыворотке крови.
Результаты и их обсуждение
По данным мониторинговых наблюдений Роспотребнадзора и натурных исследований, выполненных специалистами химико-аналитического отдела ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», в питьевой воде г. Краснокамска установлено
содержание хлороформа на уровне до 0.3 ПДК. Несмотря на то, что превышений ПДК по данному соединению не выявлено, оценка риска для критических органов и систем при хроническом воздействии хлороформа, проведенная в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», позволила выявить неприемлемый уровень риска для печени, почек, системы крови и кроветворных органов, ЦНС, эндокринной системы (HQ=1.28; Н1обЩии = 6.4).
Углубленными исследованиями установлено, что в крови детей группы наблюдения регистрируется хлороформ в концентрации 0.0584 ± 0.004 мг/дм3 (98% проб от числа обследованных детей, р < 0.002). В крови детей группы сравнения концентрации исследуемого соединения оказались ниже предела обнаружения.
Выявление и оценка параметров зависимости «доза загрязняющего вещества - концентрация контаминанта в крови» позволили получить адекватные модели зависимости (Б > 3.96, р < 0.05) между суточной дозой хлороформа (г = 0.38), поступающего с питьевой водой, и концентрацией данного токсического соединения в крови детей группы наблюдения (рисунок).
Зависимость уровня хлороформа в крови от дозы хлороформа, поступающего с питьевой водой в
организм детей г. Краснокамска
При углубленном обследовании детей получен комплекс лабораторных показателей, позволяющий выявить развитие неблагоприятных эффектов
при негативном воздействии хлороформа, поступа ющего с питьевой водой.
При оценке состояния оксидантно-антиокси дантного статуса у детей группы наблюдения вы
явлена активация процессов перекисного окисления липидов клеточной мембраны, о чем свидетельствует повышенное содержание гидроперекиси липидов в сыворотке крови и малонового диальдегида в плазме крови относительно показателей у детей группы сравнения (с кратностью превышения в 1.2-1.4 раза, р < 0.004). Достоверно установ-
лена причинно-следственная связь между содержанием в крови хлороформа и вероятностью повышения уровня гидроперекиси липидов в сыворотке крови (долевой вклад химического фактора составил 54%, р < 0.000), что, вероятно, доказывает активацию процессов свободно-радикального окисления в организме (таблица).
Негативные эффекты при хроническом воздействии хлороформа, поступающего в организм
с питьевой водой
Показатель Направление изменения показателя Негативный эффект R2 F Р
Гидроперекиси липидов повышение Активация процессов окисления 0.54 16.24 0.000
Глутатион-пероксидаза повышение Активация антиоксидантных 0.74 291.98 0.000
АОА повышение процессов 0.64 409.31 0.000
АСАТ повышение Нарушение проницаемости мембран клеток 0.39 106.86 0.000
Общий белок понижение Снижение белоксинтезирующей 0.43 23.74 0.000
Альбумины понижение функции печени 0.46 80.28 0.000
Эритроциты понижение Нарушение процессов кроветворения 0.43 26.36 0.012
Активацию внутри- и внеклеточных механизмов антиоксидантной защиты характеризует повышение активности ГлПО и Си/2п-С0Д в сыворотке, уровень которых в среднем в 1.5-2 раза превышает показатели у детей группы сравнения (р = 0.000-0.002). Общая антиоксидантная активность плазмы крови, как интегральный показатель, характеризует преимущественное напряжение (64% случая) с переходом в стадию угнетения процессов антиоксидантной защиты организма (30% случаев), что в 3 раза, соответственно, превышает показатель у детей группы сравнения. О напряженном состоянии внутриклеточных механизмов анти-оксидантной защиты в ответ на активацию свободно-радикального окисления свидетельствуют установленные статистически достоверные причинноследственные связи между содержанием в крови хлороформа и повышением активности ГлПО и уровня АОА плазмы крови (долевой вклад - 6474%, р = 0.000).
Отмечено прямое цитотоксическое действие хлороформа на клетки печени, обусловливающее повышенную проницаемость клеточных мембран. Об этом свидетельствует повышение активности АСАТ в сыворотке крови (долевой вклад составил 39%; р < 0.000; F = 106.86). Достоверно установлено, что снижение белоксинтезирующей функции печени (снижение содержания общего белка и альбумина в сыворотке крови), вероятно, зависит от уровня в крови хлороформа (долевой вклад фактора составил 46%; р < 0.000; 23.74 < F < 80.28).
Следствием установленных изменений со стороны окислительных и антиоксидантных процессов является развитие нарушения процессов кроветворения, что обосновывает установленная зависимость вероятности снижения эритроцитов в крови
от содержания хлороформа (долевой вклад фактора составил 43%, р = 0.012).
Нарушений со стороны выделительной функции почек, состояния гормональной регуляции и функциональной активности ЦНС у детей обследуемой группы не выявлено.
Заключение
В результате углубленного обследования детей, проживающих в условиях хронического поступления хлороформа с питьевой водой установлено наличие исследуемого соединения в крови, выявлен неприемлемый уровень риска для печени, почек, системы крови и кроветворных органов, ЦНС, эндокринной системы (НІобщий = 6.4), доказано изменение показателей, характеризующих дисбаланс между окислительными и антиоксидантными процессами, нарушение проницаемости клеточных мембран ге-патоцитов, белоксинтезирующей функции печени, процессов кроветворения при содержании в крови хлороформа.
Библиографический список
Землянова М.А., Федорова Н.Е., Кольдибекова Ю.В. Биохимические маркеры негативных эффектов у детей при воздействии хлорорганиче-ских соединений, поступающих в организм с питьевой водой. // Здоровье населения и среда обитания: ежемес. информац. бюл. М., 2011. № 9 (222). С. 30-33.
Иксанова Т.И. и др. Оценка комплексного действия хлороформа питьевой воды // Гигиена и санитария. 2006. № 2. С. 8-11.
Кольдибекова Ю.В. Гигиеническая оценка окси-дантно-антиоксидантного статуса у детей в условиях многосредового воздействия химиче-
ских факторов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2011. 24 с.
Онищенко Г.Г. и др. Научно-методические аспекты обеспечения гигиенической безопасности населения в условиях воздействия химических факторов. М.: Мед. книга, 2004. 368 с.
Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических факторов. Пермь: Кн. формат, 2011. 532 с.
СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества [Электронный ресурс]. иЯЬ: http://best-strоy.ru/gost/r38/312/ (дата обращения 31.05.2011).
Поступила в редакцию 15.05.2012
Children health assessement from effect of chloroform entering in the organism with potable water D. L. Mihajlova, technician
FBSI “Federal Scientific for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies”, 82, Monastyrskaja str., Perm, Russia, 614045, gorodnova@fcrisk.ru Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia,614990 U. V. Koldibekova, research scientist
FBSI “Federal Scientific for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies”, 82, Monastyrskaja str., Perm, Russia, 614045, gorodnova@fcrisk.ru; (342) 2363930
Influence of chloroform chronically entering in the organism with potable water on the condition of children health have served in the article; data of laboratory research have resulted that proved causative and investigatory connections between the level of content of chloroform in blood and digression of laboratory indicators at children.
Key words: chloroform; laboratory indicators; the negative effect; causative and investigatory connections.
Михайлова Дарья Леонидовна, лаборант
ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
Кольдибекова Юлия Вячеславовна, младший научный сотрудник
ФГУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
