CC BY
3
[гиена и санитария 5/2008
корреляции между изучаемыми явлениями, в частности между частотой множественных пороков развития и К,. г диоксида серы (г = 0,6), оксида углерода (г = 0,71), фенола (г = 0,68), хлористого водорода (г = 0,63). Частота пороков развития ЦНС имеет прямую корреляционную связь с фенолом (г = 0,73) и хлористым водородом (г = 0,61), а частота пороков развития половых органов — с К,.,, ацетальдегида в атмосферном воздухе и долей проб с превышением ПДК поллютантов более чем в 5 раз (Кмр > 5 ПДК). Статистически значимые связи отмечены между К,. г оксида углерода, долей проб с превышением ПДК (Кмр > ПДК) Омска и частотой рождения детей с синдромом Дауна (г = 0,67 и г = 0,69 соответственно).
Наибольшее число статистически значимых коэффициентов корреляции (15) между изучаемыми явлениями установлено при лаге запаздывания 2 года. В 5 случаях это были связи частоты множественных ВПР с Ксг оксида углерода (г = 0,9), фенола (г = 0,66), пыли (г = 0,65), диоксида серы (г = 0,6),а также с долей случаев превышения ПДК (г =0,71). Частота пороков ЦНС обнаруживала корреляционные связи с К^г диоксида серы (г = 0,76), оксида углерода (г = 0,73), пыли (/• = 0,78), хлористого водорода (г = 0,67), а также долей проб с превышением ПДК (г = 0,71). Частота рождения детей с пороками сердечно-сосудистой системы коррелировала с К,. г ацетальдегида (г = 0,7), индексом опасности загрязнения атмосферного воздуха (г = 0,73), долей проб с превышением ПДК более чем в 5 раз (г = 0,83). Коэффициенты корреляции частоты рождения детей с пороками развития половых органов с Ксг ацетальдегида и индексом составили соответственно 0,8 и 0,78. Следует отметить, что среднее значение, образованное из статистически значимых коэффициентов корреляции между изучаемыми явлениями, при лаге запаздывания 2 года равно 0,73 и несколько больше, чем при лагах запаздывания 0 лет, 1, 3, 4 года — 0,6, 0,67, 0,64, 0,67 соответственно.
Количество значимых коэффициентов корреляции (по 3) определено при сопоставлении изучаемых явлений с лагами запаздывания 3 и 4 года.
Таким образом, подтверждаются результаты оценки неканцерогенного риска здоровью населе-
ния Омска, а именно то, что сложившийся на территории города уровень загрязнения атмосферного воздуха потенцирует рост частоты рождения детей с ВПР.
Нуждается в дополнительном изучении тот факт, что число статистически достоверных корреляционных связей между коэффициентами частоты ВПР среди новорожденных и показателями загрязнения атмосферного воздуха при лагах запаздывания 1 и 2 года оказалось значительно больше, чем при отсутствии лага запаздывания, а также при лагах запаздывания 3 и 4 года. Можно только предположить, что достаточно высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха оказывают повреждающее действие на механизмы наследования у будущих родителей задолго до рождения ребенка.
Литература
1. Алексеев С. В., Пивоваров Ю. П., Я ну шанец О. И. Экология человека. — М., 2002.
2. Антонов О. В. // Гиг. и сан. - 2006. — № 3. - С. 4-6.
3. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. — М„ 1992.
4. Основы оценки риска для здоровья населения воздействия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Онищенко Г. Г., Новиков С. М., Рахманин Ю. А. и др.: Под ред. Ю. А. Рахманина, Г. Г. Онищенко. - М., 2002.
5. Пинигин М. А. // Гиг. и сан. - 1993. — № 7. — С. 4-8.
6. Ширинский В. А. Гигиеническая оценка формирования здоровья населения крупного административно-хозяйственного центра в условиях меняющейся социально-экономической ситуации: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — СПб., 2003.
Поступило 08.08.07
Summary. The frequency of multiple congenital malformations, central nervous system and genital malformations were found to be associated to the magnitude and duration of ecological load. Xenobiotics identified in the ambient air of a large industrial center pose an increased risk for antenatal malformations. The largest number of statistically significant correlation coefficients was established between the study variables at a delay lag of 2 years. It is assumed that high ambient air pollution adversely affects the mechanisms of inheritance in future parents long before birth of a child.
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2008 УДК 613.1:616-092:612.015.31(571.121)
Е. Н. Леханова, Л. И. Кирилюк, А. А. Буганов, Т. Н. Захарина, Е. А. Бахтина, И. Н. Лебедева
ПРИРОДНО ОБУСЛОВЛЕННЫЙ ДИСБАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ У НАСЕЛЕНИЯ ЯМАЛЬСКОГО РЕГИОНА
ГУ НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН, Надым
В современной профилактической медицине обоснованное назначение оздоровительных мероприятий невозможно без учета всего диапазона доз и концентраций химических веществ, поступающих комплексно в организм человека из окружающей среды [6]. Несмотря на большое количество исследований влияния комплекса факто-
ров среды на здоровье городского населения [5], остаются недостаточно разработанными региональные аспекты комплексной оценки климато-географических, антропогенных и природных геохимических факторов и особенностей их воздействия на стояние здоровья населения селитебных зон.
Статистический анализ проведен с использованием программ Microsoft Excel и "Biostat", рассчитывали среднюю арифметическую (Л/) и ошибку средней (m), сравнительный анализ проведен по Стьюденту. Значения считали достоверными при р < 0,05 [4].
Результаты и обсуждение
Анализ результатов 24-часового опроса жителей пос. Ныда выявил нерациональность питания, которая проявлялась дефицитом поступления эссен-циальных элементов — кальция и цинка (табл. 1).
Алиментарный дефицит потребления кальция с пищей у женщин малочисленного коренного населения на 22,9% (р < 0,01) выше, чем у женщин некоренного населения, что связано с особенностями питания и пищевыми привычками коренных жителей. В целом в изученной популяции выявлен дефицит потребления кальция, глубина дефицита колеблется в пределах 3—4 раз относительно нижней границы рекомендуемых норм потребления [7]. Глубина алиментарного дефицита цинка ниже нормы у женщин коренного населения на 15% (р < 0,05) и некоренного населения на 20,1% (р < 0,01). В целом в изучаемой популяции глубина дефицита цинка колеблется от 13,2 до 34,6% по сравнению с нижней границей рекомендуемых нормативов суточного потребления. Потребление железа и меди по суточному рациону соответствует общепризнанным рекомендациям и достаточно у всех жителей пос. Ныда.
Следовательно, у жителей пос. Ныда выявлено недостаточное поступление цинка, кальция с продуктами питания и достаточное потребление железа, меди.
Анализ содержания микроэлементов в питьевой воде пос. Ныда показал, что ее химический состав отличается от рекомендуемых гигиенических норм (ГН). Так, содержание железа превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 4,3 раза, содержание меди и цинка в 7,4 и 6,2 раза ниже ПДК соответственно. Следовательно, питьевая вода пос. Ныда не соответствует гигиеническим нормативам по содержанию изученных микроэлементов [3].
Анализ содержания микроэлементов в воздухе пос. Ныда показал, что фактическое содержание ниже рекомендуемых ГН. Относительно ГН выявлено низкое содержание в воздухе железа в 17,5
Таблица 1
Фактическое потребление эссешшальных микроэлементов с продуктами питания жителей пос. Ныда с учетом пола и этнической принадлежности (M ± га)
В настоящей работе приведены результаты комплексной оценки природных геохимических факторов и условий возникновения микроэлементоз-ных состояний у населения пос. Ныда Надымского района Ямало-Ненецкого автономного округа.
Материалы и методы
Проведено одномоментное эколого-физиологи-ческое обследование коренного и некоренного населения поселка. Обследуемые были отобраны методом случайной выборки. Отклик составил 71% от исходного списка жителей поселка. Протокол исследования включал:
1) определение концентрации элементов (железо, цинк, медь, кобальт, никель, марганец, кальций) в волосах атомно-абсорбционным методом с использованием атомно-адсорбционного спектрофотометра Spectr АА-50В фирмы "Varian" (Австралия) согласно методическим рекомендациям. Полученные данные сравнивали с нормативными показателями, разработанными Н. Bertram и дополненные А. В. Скальным (2000) [8]. Всего обследованы 323 человека, из них 197 коренных и 126 некоренных жителей пос. Ныда;
2) отбор проб атмосферного воздуха в Надымском районе и пос. Ныда проводили по стандартным методикам на аэрозольные фильтры (АФА-10) при помощи четырехканального аспиратора ПУ-4Э со встроенным аккумулятором (исп. 1 ЕВКН 4.471.023-01 РЭ). Исследована 71 проба воздуха;
3) отбор проб воды проводили из разных питьевых источников поселка. Всего исследована 31 проба воды. Содержание металлов в пробах воздуха и воды определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре в воздушно-ацетиленовом пламени согласно соответствующим рекомендациям (РД 52.04.186-89);
4) изучение фактического питания проводили путем применения метода 24-часового диетологического опроса. Проводили анализ фактического потребления кальция, железа, меди, цинка с продуктами питания.
Рассчитывали дозу вещества, поступившего в организм из окружающей среды, и дозу вещества, поглощенного организмом, при помощи коэффициента поглощения веществ из объектов окружающей среды, дифференцированного для каждого элемента, и пути поступления, а также реальную долю вещества [2].
Микроэлемент, мг Коренные жители Некоренные жители Рекомендуемые нормы потребления (2004)
мужчины женщины мужчины женшины мужчины женщины
Ca Zn Fe Си
335,4 ± 43 9,2 ± 0,5 17,5 ± 1,2 2,2 ± 0,1
304 ± 15,6 7,9 ± 0,3'" 15,1 ± 0,6 1,78 ± 0,1**
355,7 ± 29 10,4 ± 0,7 18,6 ± 1,2 2,31 ± 0,2
394,7 ± 24,6* 8,3 ± 0,4" 18,29 ± 1,9 1,9 ± 0,1**
1250-2500 12-40 10-45 1-5
15-45
Примечание. Достоверность различий при сравнении * — с женщинами коренного населения (р < 0,01), с мужчинами той же этнической группы •* — р < 0,01, •*♦—/>< 0,05.
гиена и санитария 5/2008
Таблица 2
Дозы микроэлементов (в % за сутки), поглощенные ингаляционным, алиментарным и водно-алиментарным путем
Путь поступления в организм Микроэлемент Коренное население Некоренное население Итого
мужчины женщины мужчины женщины
Ингаляци- Ие 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02
онный Си 9,09 7,41 10,45 9,09 9,01
гп 0,12 0,14 0,18 0,13 0,14
Водно-али- Ре 52,04 55,87 50,65 50,65 52,3
ментарный Си 18,18 18,52 14,93 18,18 17,45
1п 24,97 27,24 22,18 26,05 25,22
Алиментар- Ре 47,93 44,11 49,33 49,33 47,68
ный Си 72,73 74,09 74,62 72,73 73,54
1п 74,91 72,63 77,64 73,82 74,75
раза, меди в 3 раза, цинка в 1,3 раза, что можно отнести к экологически обусловленным особенностям территории.
Следующий этап исследования включал расчет фактического (реально сложившегося в Ямальском округе) поступления в организм микроэлементов. Учитывалось фактическое потребление пищевых продуктов, питьевой воды и воздуха в пос. Ныда (табл. 2).
Далее проводили расчет дозы, поглощенной организмом, который осуществляли при помощи коэффициента поглощения веществ из объектов окружающей среды, дифференцированного для каждого элемента и пути поступления. Приоритетный путь поступления железа, цинка и меди в организм — алиментарный, не зависящий от традиций и пищевых привычек. Следует отметить, что у коренных и некоренных жителей с пищей поступает практически весь объем меди (74,4 и 73,7% соответственно) и цинка (73,8 и 75,7% соответственно). Поступление железа в организм в равной степени идет за счет воды (52,3%) и продуктов питания (47,7%). Полученные данные значительно отличаются отданных о пути поступления эссенциальных элементов у жителей Оренбургской области, что скорее всего связано с минеральным составом питьевой воды. Для сравнения: в структуре перо-рального поступления железа в Оренбургской области до 99,5% приходится на пищу и 3,04% на воду, а у жителей пос. Ныда — 47,7 и 52,3% соответственно [2]. Дисбаланс поступления микроэлементов в организм оказывает влияние на их накопление в биосредах, следовательно, позволяет использовать их количественные значения в качестве биологических маркеров в диагностике микроэлемен-тозов и экологически обусловленных заболеваний.
Анализ концентрации элементов в волосах у жителей пос. Ныда показал, что дефицит потребления кальция и цинка не оказывает влияния на их фактическое содержание в организме (табл. 3).
Как видно из табл. 3, концентрация кальция в волосах достигла нормативного диапазона у коренных и некоренных жителей пос. Ныда. Выявлен дефицит цинка в организме коренных жителей на фоне недостаточного его потребления с пищей и водой (на 7,7% ниже нормативного диапазона). При тех же условиях алиментарной недостаточно-
сти концентрация цинка у некоренных жителей достигла нормативного значения. Выявлен дефицит меди среди всех жителей при достаточном алиментарном поступлении, что возможно связано с низким его усвоением. Выявлена избыточная концентрация железа и марганца в волосах всех жителей пос. Ныда. В структуре полимикроэлементоза у жителей пос. Ныда наиболее выражен избыток железа и марганца в сочетании с недостатком меди. Таким образом, полимикроэлементоз для некоренных жителей пос. Ныда характеризуется избыточной концентрацией железа, марганца и низкой концентрацией меди, а среди коренных жителей он дополняется дефицитом цинка.
Основной причиной полимикроэлементоза служит окружающая среда: почвы и воды северных территорий имеют избыточную концентрацию железа и марганца. Взаимосвязь концентрации железа в волосах с содержанием его в воде составила г = 0,84 (р < 0,05), по марганцу сила взаимосвязи достигла г = 0,73 {р < 0,05). Содержание в воде на территории пос. Ныда таких эссенциальных микроэлементов, как цинк и медь, было ниже уровня рекомендуемых показателей. Между содержанием цинка и меди в воде и их концентрацией в волосах найдена взаимосвязь средней силы (г = 0,46, р < 0,05 и г = 0,47, р < 0,05 соответственно). Следовательно, эндогенный микроэлементный статус жителей пос. Ныда обусловлен повышенным содержанием железа, марганца и низким содержанием цинка и меди в водах данной территории.
С позиции теории адаптации взаимосвязь элементного гомеокинезиса среди коренных жителей и объектов внешней среды генетически детерминирована. Железо имеет взаимный антагонизм с цинком, возможно поэтому у коренных жителей выявлен дефицит цинка. Железо имеет синергическую взаимосвязь с марганцем, что частично объясняет высокую концентрацию марганца у коренных и некоренных жителей. Микроэлементный статус некоренных жителей значительно приближен к элементному портрету коренных жителей Севера, что указывает на успешное течение адаптивного процесса. Полученные данные, по классификации А. П. Авцына и А. А. Жаворонкова [1], можно отнести к природным экзогенным, которые не связаны с деятельностью человека и приурочены к определенным географическим локусам.
Таблица 3
Содержание химических элементов в волосах жителей пос. Ныда (М± т)
Микроэлемент, Коренные жите- Некоренные жи- Норма по Рос-
мкг/г ли (л = 197) тели (л = 126) сии*
Са 175,8 ± 17,4 188,5 ± 22,6 150-3200**
Ре 61,2 ± 6,7 78,8 ± 12,8 5,0-25,0
2п 92,3 ± 5,1 109,1 ± 6,3 100-250
Си 3,6 ± 0,3 3,7 ± 0,3 7,5-80,0
Мп 4.5 ± 0,5 5,1 ± 0,9 0,1-2,0
Со 0,26 ± 0,02 0,3 ± 0,03 0,05-0,5
N1 0,76 ± 0,06 0,88 ± 0,07 0,1-2,0
Примечание. * — по данным А. В. Скального [8], ** — поданным Н. Вошеп [10|.
140-1 120-100-80-60-40-20-
1:127
1:30 ,-281:Э0 1:32 V7y ' -
г з
Cu:Zn
г з
Cu;Fe
г з
Co:Fe
Соотношения эссенциальных микроэлементов (в усл. ед.) у жителей пос. Ныда с учетом тендерных различий и этнической принадлежности.
/ — мужчины коренного населения, 2— женщины коренного населения, 3 — мужчины некоренного населения, 4 — женщины некоренного населения.
В обменных процессах и метаболизме имеет значение не отдельно взятый элемент, а комплекс микроэлементов и их сбалансированность, поэтому при диагностике микроэлементозов необходимо учитывать физиологическое действие целого комплекса микроэлементов и их сочетанное влияние и сбалансированность. В ходе исследований установлено следующее соотношение микроэлементов в волосах: Cu:Zn — 1:28, Cu:Fe - 1:13, Co:Ni — 1:1 и Co:Fe — 1:73 у коренных жителей; Cu:Zn — 1: 30, Cu:Fe - 1:13, Co:Ni — 1:1 и Co:Fe 1:98 у пришлых жителей. По данным Т. В. Юдиной [9], пределы колебаний Co:Ni и Cu:Zn в разных климатических зонах составляли 1:2,5 и 1:10 соответственно, что значительно отличается от результатов, полученных среди коренных и некоренных жителей пос. Ныда.
Важно отметить, что в целом показатели соотношений микроэлементов у коренных жителей оказались ниже, чем у некоренных жителей. При этом анализ соотношений микроэлементов с учетом тендерных и этнических различий выявил ряд закономерностей (рис. 1).
Тендерные различия выявлены для соотношений Cu:Zn, Cu:Fe, Co:Fe независимо от этнической принадлежности. При этом у женщин коренного населения соотношение Cu:Zn ниже, чем у мужчин, а у женщин некоренного населения наоборот, что связано с различными концентрациями цинка. В отличие от мужчин у женщин коренного населения организм, видимо, адаптирован к низким концентрациям цинка. Показатели соотношений Cu:Fe и Co:Fe у женщин выше по сравнению с мужчинами независимо от этнической принадлежности, что связано с высокой концентрацией железа. Концентрация железа выше всего у некорен-
ных женщин, что привело к максимальным значениям соотношений Си:Ре и Со:Ре и характеризует дисбаланс микроэлементов.
Выводы. 1. Вода и воздух пос. Ныда по микроэлементному составу не соответствует гигиеническим нормативам, принятым по России.
2. Микроэлементоз у коренных и некоренных жителей Ямала обусловлен природными условиями региона и дополняется недостаточным потреблением цинка.
3. Негативное влияние на формирование элементного статуса у представителей коренного и некоренного населения оказывает микроэлементный состав воды (содержание железа — 4,3 ПДК).
4. Полученные результаты исследования целесообразно использовать при планировании и проведении профилактических мероприятий по коррекции микроэлементного статуса северян Ямала и территорий с подобными климатическими, географическими и биогеохимическими условиями.
Литература
Авцын А. П., Марачев А. А., Милованов А. Г. Патология человека на Севере. — М., 1985. Боев В. М. // Гиг. и сан. - 2002. - № 5. - С. 3-8. Гигиенические нормативы веществ в окружающей среде / Под ред. В. В. Семеновой др. — СПб., 2005. Марченко Б. И. Здоровье на популяционном уровне: статистические исследования (руководство для врачей). —Таганрог, 1997.
Онищенко Т. Т. // Гиг. и сан. — 2006. - №6. -С. 3-7.
Рахманин Ю. А., Новиков С. М., Румянцев Г. И. // Гиг. и сан. - 2006. - № 2. - С. 2-5. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. — М., 2004. Скальный А. В., Кудрин А. В. Радиация, микроэлементы, антиоксиданты и иммунитет. — М., — 2000. Юдина Т. В. Теоретические и методические основы физико-химического контроля в гигиенической до-нозологической диагностике: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. — М., 1992.
Bowen Н. J. М. Enviromental Chemistry of the Elements. — London, 1979.
Полупила 08.07.07
Summary. The study has indicated that microelementosis in the natives and newcomers of Yamal is caused by the ge-ochemical features of the region and supplemented by inadequate zinc intake. The region's waters differ in their hygienic standards and high levels of iron and the air is characterized by the latter's deficiency. Fe is ingested equally with water and foodstuffs while Cu and Zn are mainly with foods. The trace element status of the newcomers is considerably close to that in the natives of the North and associated with the chemical composition of the region's waters.
1.
2.
3.
4.
6. 7.
9.
10.
